JP2004534595A - Control of vacuum rate of change - Google Patents

Abstract

A controller (20) is described for regulating a negative pressure provided to a wound bed (22) of a patient through a vacuum bandage (28) fluidly coupled to a vacuum source (110), the controller (20) comprising: a regulator configured to regulate the negative pressure provided at the wound bed (22) by the vacuum bandage (28) and vacuum source (110) in response to a pressure regulation signal, a pressure transducer (124) positioned to detect the negative pressure at the wound bed (22) and provide a pressure signal indicative of the negative pressure at the wound bed (22), setpoint (312) circuitry configured to provide a setpoint signal indicative of a desired negative pressure at the wound bed (22), and control circuitry electrically coupled to the pressure transducer (124), the setpoint circuitry (312) and the regulator, whereby the control circuitry generates the pressure regulation signal in response to the pressure signal and setpoint signal to limit the time rate of change of negative pressure to a predetermined maximum allowable rate at the wound bed (22) while adjusting the negative pressure at the wound bed (22) to the desired negative pressure, wherein the regulator comprises an electrically actuated valve fluidly coupled to the bandage (28) and the vacuum source (110) and electrically coupled to the control circuitry, and wherein the valve is a proportional yalve.

Description

【００６４】
図示する外傷治療装置１０が上記プログラムを実行すると、患者の外傷に加えられる負圧変化率が制御される。コンピュータープログラムの入力パラメータには、圧力が加えられる外傷の所望圧力および認識コードを含む。当業者はコンピュータープログラムの適当な作動には、圧力変換器１２４が測定した最新のデジタル変換した圧力の測定値が記憶されてある記録箇所へのアクセスが必要であることを理解するだろう。
【００６５】
まず、コンピュータープログラムは、正当な外傷が圧力を加える外傷として特定されているかを確認する。もし適当な外傷が特定されていない場合、その機能は妥当でない外傷が特定されたと述べた誤差メッセージをユーザーインターフェースに送る。もし適当な外傷が特定されると、所望圧力から最新の圧力測定値を用いて圧力誤差信号を計算する。次にその機能は所望の圧力が到達可能であるかを決定する、すなわち、最高可能圧力にすでに達していて所望圧力よりまだ低い場合、或いは最低可能圧力に達していて現在の圧力が所望圧力よりまだ高い場合である。もしこのどちらかの状態が存在する場合、ＰＩＤコントローラ３０２の積分項はアップデートされない。もしこのどちらの状態も存在しない場合、現在の誤差項を、積分項が最後にリセットされてからの誤差項の累積和に加算して、積分項をアップデートする。ＰＩＤコントローラ３０２の微分項は、圧力誤差の最後の値を、圧力誤差の現在の値から減算して、計算する。圧力誤差の現在の値は圧力誤差の最後の値として記憶されて次のループで使用される。
【００６６】
最後に、ＰＩＤ制御３０２は、パルス幅変調器のデューティサイクルのフィルターされていない出力値を提供するように実行される。所望圧力がゼロである場合、パルス幅変調器３０４のデューティサイクルの濾過されてない出力値はゼロに設定される。さもなければ、パルス幅変調器３０４のデューティサイクルのフィルターされていない出力値は、最後の出力値と、誤差信号と比例ゲインの積、積分値と積分ゲインの積、および微分値と微分ゲインの積、の和に設定される。フィルターされていない出力値はフィルターされて、ＰＷＭの出力が最高可能圧力変化より大きい圧力変化をどの方向にも誘導しないことを確実にする。
【００６７】
下記の詳細の記述では、特定の回路タイプおよび供給元を有しているいくつかの集積回路および他の部品が特定される。多くの場合、これらの特に特定された回路型および供給元の端子名およびピン番号が言及される。しかしこれは特定された回路のみが、記載された機能を実施する同じ或いは他の任意の源から使用可能な回路であると意味するわけではない。他の回路も、記載の機能を実施する同じ或いは他の供給元から典型的に使用可能である。そのような他の回路の端子名およびピン番号は、本明細書に特定される特定の回路に表示されるものと同じであっても同じでなくてもよい。
【００６８】
図６を参照すると、圧力変換器１２４の圧力センサー回路が示されている。前述のとおり、装置１０は二つの異なる廃棄物収集キャニスター３８、３９の圧力を感知する二つの平行するシステム回路を有する。従って、キャニスター３８、３９の一つの圧力を感知することに関連している、下記の回路の記載は特に言及がなければ両方のキャニスターに適用可能である。圧力変換器１２４は例示のようにＳｅｎｓｙｎのSDX05G2-A圧力変換器であるが、MotorolaのMPX5050GVP集積タイプ圧力センサーなどの他の圧力変換器も使用できる。
【００６９】
圧力変換器１２４の供給電圧端子、ピン５、は、例示するＭＩＣ５２００低ドロップアウト調整器、の電圧調整器７００の出力端子の対に結合されている。電圧調整器７００の出力端子は差動増幅器７０２、例えばBurr-BrownのＩＮＡ１２２Ｕ低電力計測増幅器、のＶ＋端子に結合されている。圧力変換器１２４のピン５は１１マイクロファラド（μＦ）の容量を介してアースに接続される。圧力変換器１２４のピン２もアースに接続される。圧力変換器１２４の出力ピン１は変換器７０２の反転入力端子（−）に結合される。圧力変換器１２４の圧力ピン３は増幅器７０２の非反転入力端子（non-inverting input terminal）（＋）に結合されている。
【００７０】
変換器７０２のＶ−およびＲｅｆ端子はアースに接続される。１．２４キロオーム（Ｋｏｈｍ）ゲイン調整抵抗器は変換器７０２のＲＧ端子に結合している。変換器７０２の出力端子、ピン６、は１００キロオーム抵抗器を介してＶＡＣ１ラインに結合している。ＶＡＣ１ラインは０．２２μＦコンデンサーを介してアースに接続される。電圧調整器７００のグラウンド端子（GrouND terminal）はアースに接続される。電圧調整器７００の入力およびエネイブル端子は＋１２Ｖに結合している。
【００７１】
図７Ａ〜７Ｂを参照すると、VAC1ラインは二つのアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）７０４、７０６のそれぞれの入力端子、Ａ１、に結合している。ＡＤ変換器７０４、７０６は例示のTexas InstrumentsのTLC 2543ＡＤ変換器である。圧力変換器２２９のVAC2ラインはＡＤ変換器７０４、７０６のそれぞれのＡ０入力端子に結合している。各ＡＤ変換器７０４、７０６のGrouND端子および-REFerence端子はアースに接続される。システムのVoltageREFerence1ラインはＡＤ変換器７０４、７０６の両方の+REFerence端子に結合している。システムのVREF1ラインは、約１０μＦのキャパシタンスおよび４．１ボルトのツェナーダイオードを介してアースに接続している。システムのVREF1ラインは８２５オーム抵抗器を介してシステムのA5Vラインにも結合している。
【００７２】
ＡＤ７０４、７０６の両方の電圧供給端子ＶＣＣは、それぞれ１０μＦのキャパシタンスを介して、システムの5VCCラインに結合されて、アースに接続している。システムのV-BATTeryライン、I-BATTeryライン、MONitor3.3ライン、V-PIEZOライン、T-BATTeryライン、MONitor12ライン、MONitor5ライン、MONitor3.3ライン、I-MOTOR-1Aライン、I-MOTOR-1Bライン、I-MOTOR-2Aライン、I-MOTOR-2Bラインは、ＡＤ変換器７０４の端子Ａ４、ＡＤ変換器７０４のＡ５、ＡＤ変換器７０４のＡ６、ＡＤ変換器７０４のＡ７、ＡＤ変換器７０４のＡ８、ＡＤ変換器７０６のＡ４、ＡＤ変換器７０６のＡ５、ＡＤ変換器７０６のＡ６、ＡＤ変換器７０６のＡ７、ＡＤ変換器７０６のＡ８、ＡＤ変換器７０６のＡ９、ＡＤ変換器７０６のＡ１０のそれぞれに結合される。
【００７３】
システムのV-BATTラインは、０．１μＦコンデンサーおよび１００キロオーム抵抗器から構成される並列ＲＣネットワークを介してアースに接続される。V-BATTラインは４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATTery+ラインにも結合している。システムのT-BATTラインは０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続され、４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATTERY-THERMALラインに結合している。システムのMON12ラインは０．１μＦコンデンサーおよび１０キロオーム抵抗器の並列組合せを介してアースに接続される。MON12ラインは、システムの+12Voltラインに３０．１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【００７４】
システムのMON5ラインは、０．１μＦコンデンサーおよび１０キロオーム抵抗器の並列ＲＣネットワークを介してアースに接続される。MON5ラインは、１０キロオーム抵抗器を介してシステムの５ＶＣＣラインにも結合している。システムのMON3.3ラインは、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続され、１００キロオーム抵抗器を介してシステムの３．３VCCラインにも結合している。シリアルクロックラインはＡＤ変換器７０４、７０６両方のInputOututCLocK端子に結合している。システムのMasterInSlaveOutラインはＡＤ変換器７０４、７０６両方のDataINput 端子に結合している。
【００７５】
システムのnotAnalogtoDigitalConverterChipSelect0およびnotAnalogtoDigitalConverterChipSelect1ラインはＡＤ変換器７０４、７０６それぞれのnotChipSselect端子に結合している。システムのnotADCCS0およびnotADCCS1ラインはそれぞれ個別に、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続（serial combination）を介して、地面に結合している。ＡＤ変換器７０４のDataOutput端子はnon-inverting バッファー増幅器、図示するFairchildの74 VHC125カッドバッファー（quad buffer）７０８の四分の一、の入力端子１Ａに結合している。カッドバッファー７０８のbuffer 1notOutputenable端子はシステムのnotADS-CS0ラインに結合している。
【００７６】
ＡＤ変換器７０６のDataOUTput端子は、バッファー７０８の非反転バッファー増幅器の入力端子２Ａに結合している。カッドバッファー７０８のbuffer 2notOutputEnable端子はシステムのnotADC-CS1ラインに結合している。これらのバッファーの出力端子、カッドバッファー７０８のピン３および６は、システムのMasterInSlaveOutラインに結合している。システムのGG-DataInputラインはカッドバッファー７０８の別のバッファーの入力端子、ピン１２に結合している。３Ｖに変換されるGG-DIはこのバッファーの出力端子、ピン１１に現れる。このバッファーのnotOutputEnable端子は、１キロオーム抵抗器を介してアースに接続される。最後のバッファーの入力端子３Ａおよび3notOutputEnableはアースに接続される。
【００７７】
図８Ａ〜８Ｅを参照すると、コントローラ２０はマイクロプロセッサー（μＰ）３２０を含み、それは図示のようにＭｏｔｏｒｏｌａのMC68LK332QPμＰである。μＰ３２０のnonInterruptReQuest4、nonInterruptReQuest5、nonInterruptReQuest6、およびnonInterruptReQuest7端子は、システムのGG-DI-3V、GG-DO、GG-CLK、およびnonNMIラインにそれぞれ結合している。μＰ３２０のTP0、TP1、TP6、TP7、およびTP10端子は、システムのVALVE2、VALVE1、STEP2、STEP1、およびClocK-TESTラインにそれぞれ結合している。３２．７６８キロヘルツ（ＫＨｚ）クロック回路は、μＰ３２０のeXTernALおよびEXTernAL端子に結合している。この回路は３２．７６８ＫＨｚのクリスタルを含み、その一端はEXTAL端子に結合してもう一端は３３２キロオーム抵抗器を介してXTAL端子に結合している。クリスタルの両端子は別個の１２ピコ-ファラド（ｐＦ）コンデンサーを介してアースに接続される。XTALおよびEXTAL端子は１０メガオーム（Ｍｏｈｍ）抵抗器を介してアースに接続される。
【００７８】
μＰ３２０のXFCおよびVDDSYN端子は並列回路を介して結合され、その一つの足は直列の１８．２キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーを含み、もう一つの足は０．０１μＦコンデンサーを含む。端子VDDSYNは、０．１μＦコンデンサー、０．０１μＦコンデンサー、および０．１μＦコンデンサーの並列した組合せでアースにも接続される。端子VDDSYNは、１００オーム抵抗器を介して＋３．３VCCに結合している。
【００７９】
システムのCLKOUT、MISO、MOSI、およびSCKラインは、μＰ３２０のCLKOUT、MISO、MOSI、およびSCKラインにそれぞれ結合している。システムのnotADC-CS0およびnotADC-CS1ラインは、μＰ３２０のnotPeripheralChipSelect0/notSlaveSelectおよびnotPeripheralChipSelect1端子のそれぞれに結合している。μＰ３２０のnotPeripheralChipSelect3端子は、例えばMicrochip Technologyの２５ＬＣ３２０タイプ４キロビット（Ｋ）×８ビット電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリーなどの、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）モジュール７２０の、notChipSelect端子に結合される。
【００８０】
ＥＥＰＲＯＭ７２０のNotWriteProtectおよびnotHOLD端子はシステムのnotEE_WPラインに結合している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のSerialdataInputおよびSerialdataOutput端子は、システムのMOSIおよびMISOラインにそれぞれ結合している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のVCC端子は、システムの３．３VCCラインおよび０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のVSS端子もアースに接続している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のSCK端子はシステムのSCKラインに結合している。
【００８１】
システムのTransmitData(TXD)およびReceiveData（ＲＸＤ）ラインは、μＰ３２０のTXDおよびRXD端子のそれぞれに結合している。
μＰ３２０のnotInstructionPIPEline/DevelopmentSerialOut, notInstructionFETCH/DevelopmentSerialIn,notBreaKPoinT/DevelopmentSerialCLocK,TSTIME/ThreeStateControl, FREEZE/QUOtientouT,およびnotHALT端子は、システムのnotIPIPE/DSO, IFETCH/DSI, notBKPT/DSCLK, TSC, FREEZEおよびnotHALTラインのそれぞれに結合している。μＰ３２０のnotRESET端子はシステムのnotRESETラインに結合しておよび手動リセットジャンパーを介してアースに接続している。
【００８２】
μＰ３２０のnotRESET端子は、図示するＩＤＣ１０コネクターの、共通のリボンケーブルコネクター７１０のピン７と、８２５オーム抵抗器を介してシステムの３．３VCCラインと、接合ダイオードおよび１キロオーム抵抗器の直列接続を介してデータラインＤ３と、およびＮチャネルエンハンスメントモード電界効果トランジスター（ＦＥＴ）のドレーン端子と、にも結合している。ＦＥＴの供給端子はアースに接続され、ゲート端子はマイクロプロセッサー監視回路７０８、図示するMAX824TELK集積μＰ監視回路、のReSeT端子に、１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【００８３】
μＰ監視回路７０８の電力供給、VCCおよびGrouND端子はシステムの３．３VCCラインおよびアースにそれぞれ接続される。μＰ監視回路７０８のWatchDogInput端子はシステムのnotWatchDogSTRoBeラインに１０キロオーム抵抗器を介して結合され、ジャンパーを介してシステムのCLocKOUTラインに結合している。
【００８４】
μＰ３２０のnotBusERRor端子はコネクター７１０のピン２に結合している。コネクター７１０のピン１、ピン３および５、ピン９、ピン４、ピン６、ピン８、およびピン１０はシステムのnotDS、アース、３．３ＶＣＣ、notBKPT/DSCLK,FREEZE,notIFETCH/DSIおよびnotIPIPE/DSOラインそれぞれに結合している。μＰ３２０のアドレス端子、Ａ０〜Ａ１９はシステムのアドレスバスラインＡ０−Ａ１９にそれぞれ結合している。μＰ３２０のデータ端子Ｄ０〜Ｄ１５はシステムのデータバスラインＤ０〜Ｄ１５にそれぞれ結合している。
【００８５】
μＰ３２０のAddress21/ChipSelect8,Address22/ChipSelect9, Address23/ChipSelect10端子は、システムのnotSTEPPERS, notSWitchSENSORS,およびCONTROL1ラインにそれぞれ結合している。notChipSelectBOOT, notBusRequest/notChipSelect0,notBusGrant/ChipSelect1,およびBusGrantACKnowledge/ChipSelect2は、システムのnotBOOT, notDATA, notRAM, notRAMLラインにそれぞれ結合している。μＰ３２０のFunctionCode0/notChipSelect3, FunctionCode1/notChipSelect4, FunctionCode2/notChipSelect5端子は、システムのnotLCD, notSWitchPANEL,およびnotLEDSラインにそれぞれ結合している。
【００８６】
μＰ３２０のRead/Write端子は、ヘックス（Hex）シュミットインバーター、図示するようにFairchildの７４ＶＨＣ１４ヘックス・シュミットインバーター、の入力に結合している。ヘックス・シュミットインバーターの出力は第一オアゲートの第一入力、図示するように７４ＶＨＣ３２カッド２入力オアゲート、に結合している。第一オアゲートの第二入力端子はμＰ３２０のnotDataStrobe端子に結合され、オアゲートの出力端子はシステムのnotReaDラインに結合している。μＰ３２０のＲ／ＷおよびＤＳ端子は第二２入力オアゲートの二つの入力端子にも結合している。第二オアゲートの出力端子はシステムのnotWRiteラインに結合している。μＰ３２０のPortE6/SIZe0, notDataSizeACKnowledge0, notDataSizeACKnowledge1, notAutoVECtor,およびMODeCLocK端子は、システムのnotWatchDogSTRoBe, notDSACK0, notDSACK1, notAVEC,およびMODCLKラインのそれぞれに結合している。μＰ３２０のVoltageSTandBy端子はアースに接続している。
【００８７】
コントローラ２０は四つのメモリーモジュールを含み、その一つはブートブロックフラッシュメモリーモジュール７１２、図示するＩｎｔｅｌのTE28F800B3B3ボルトアドバンストブートブロックフラッシュメモリである。ブートブロックフラッシュメモリモジュール７１２のデータ端子Ｄ０−Ｄ１５は、システムのデータバスラインＤ０−Ｄ１５にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１２のアドレス端子、Ａ０−Ａ１８は、システムのアドレスバスラインＡ１−Ａ１９にそれぞれ結合している。更に、Ａ０−Ａ１９ラインはそれぞれ２２オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列な組合せを介してアースに接続している。メモリーモジュール７１２の電圧供給端子、VCCQおよびVoltageProgram/erasePowerはシステムの３．３VCCラインに結合している。メモリーモジュール７１２のnotResetdeepPowerdown, notChipEnable, notOutputEnable, notWriteEnable端子は、システムのnotRESET, notBOOT, notRD,およびnotWRラインにそれぞれ結合している。モジュール７１２のnotWriteProtect端子は、１０キロオーム抵抗器を介してアースに接続され、ジャンパーを介してシステムの３．３ＶＣＣラインに結合している。
【００８８】
コントローラ２０に含まれる別のメモリーモジュールは、フラッシュプログラマブル消去可能読出し専用メモリー（ＰＥＲＯＭ）モジュール７１４、図示するAtmelのAT29LV256ＰＥＲＯＭである。ＰＥＲＯＭモジュール７１４のデータ端子Ｄ０−Ｄ１７は、システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５にそれぞれ結合している。ＰＥＲＯＭモジュール７１４のデータ端子Ｄ０−Ｄ１７は、システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１４のアドレス端子、Ａ０−Ａ１４は、システムのアドレスバスラインＡ０−Ａ１４にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１４のnotOutputEnable, notChipEnable,およびVCC端子は、システムのnotRD, notDATAおよび３．３VCCラインそれぞれに結合している。モジュール７１４のVotageProgram/erasePower端子は、選択可能なジャンパーを介してシステムの３．３VCC或いはnotWRのどちらかに結合している。
【００８９】
コントローラ２０は二つの２５６Ｋのスタティックランダムアクセス記憶装置モジュール７１６，７１８、図示する二つのISSIのIS62LV2568ALL ２５６Ｋ ８ビットスタティックＲＡＭ、を含む。ＲＡＭモジュール７１６，７１８のデータ端子Ｄ０−Ｄ７はシステムのデータバスラインＤ０〜Ｄ７，Ｄ８〜Ｄ１５それぞれに結合している。ＲＡＭモジュール７１６のアドレス端子Ａ０〜Ａ１７は、システムのアドレスバスラインＡ１〜Ａ１８にそれぞれ結合している。ＲＡＭモジュール７１８のアドレス端子Ａ０〜Ａ１６は、システムのアドレスバスラインＡ１−Ａ１７のそれぞれに結合している。ＲＡＭモジュール７１８のアドレス端子Ａ１７は、システムのアドレスバスラインＡ１８或いはＡ０のどちらかに、選択可能ジャンパーを介して結合している。
【００９０】
ＲＡＭモジュール７１６、７１８のChipEnable2,OutputEnable,およびRead/Write端子は、システムの３．３VCCライン、notRD、およびnotWRラインにそれぞれ結合している。ＲＡＭモジュール７１６，７１８のChipEnable1端子は、システムのnotRRRAMLおよびnotRAMラインにそれぞれ結合している。システムのnotRD, notDATA, notWR, notRAM,およびnotRAMLラインはそれぞれ、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの各直列な組合せを介してアースに接続している。
【００９１】
図９Ａ〜図９Ｄを参照すると、ユーザーインターフェース１８は各システム１４、１６用の制御を含む。これらの制御の一つのみを説明して、特に記載が無い限り他の制御も同一であると理解される。メンブレンスイッチパネルのスイッチ或いはボタンはシステムのnotHOME-KEY, notUPARROW, notDowNARROW, notBACK, notENTER, notFLUSH, notPAUSEおよびnotSILENCEラインのそれぞれに、一組のフィルターアレイ７２２の各１００ｐＦ／１００オームフィルターを介して結合され、一つ目のフィルターアレイ７２２はnotHOME-KEY, notUPARROW, notDNARROW,およびnotBACKラインと関連させて、二つ目のフィルターアレイ７２２はnotENTER, notFLUSH, notPAUSE,およびnotSILENCEラインと関連させられる。これらのラインは各３．３キロオームプルアップ抵抗器（pull-up resistor）を介して＋３．３供給電圧に結合している。これらのラインは、Fairchildの７４ＶＨＣ２４４オクタルバッファー７２４の各入力端子１Ａ１，１Ａ２，１Ａ３，１Ａ４，２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３および２Ａ４にも結合している。バッファー７２４の各出力端子１Ｙ１，１Ｙ２，１Ｙ３，１Ｙ４，２Ｙ１，２Ｙ２，２Ｙ３，および２Ｙ４はシステムのＤ０−Ｄ７ラインにそれぞれ結合している。別のシステム１４、１６の各出力端子は、システムのＤ８〜Ｄ１５ラインに結合している。
【００９２】
特定の表示器およびパネル照明は二つのシステム１４，１６において共通しており、電力表示器、電池表示器、および消音表示器（silence indicator）、およびバックライトなどが含まれる。電源スイッチは、約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介してシステムのnotPOWER LEDラインに結合されて、notPOWER LEDラインは直列の３１６オーム抵抗器を介してトランジスターのコレクター、例えばAllegro MicrosystemsのULN2003 ダーリントンアレイ７２６のダーリントン結合トランジスター（Darlington-coupled pair）の出力端子ＩＣに結合している。システムのnotBATTERY LEDラインは約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介して直列３１６オーム抵抗器に結合して、３１６オーム抵抗器は例えばアレイ７２６の端子２Ｃに結合している。システムのnotSILENCE LEDラインは約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介して直列３１６オーム抵抗器に結合して、３１６オーム抵抗器は、例えばアレイ７２６の端子３Ｃに結合している。システムのnotBacKLIGHTラインは、例えばアレイ７２６の端子４Ｃに結合している。
【００９３】
システムの＋５Ｖ 5VCCは表示器ＬＥＤ７２８、７３０，７３２、７３４の陽極に結合している。ＬＥＤ７２８，７３０，７３４の陰極は各直列３１６オーム抵抗器を介してアレイ７２６の関連する端子５Ｃ、６Ｃおよび７Ｃに結合している。ＬＥＤ７３４の陰極は３１６オーム抵抗器を介してアースに接続している。
【００９４】
システムのＤ０〜Ｄ７ラインは各フリップフロップの入力端子、例えばFairchildの７４ＶＨＣ２７３オクタルＤ型フリップフロップ７３６の入力端子Ｄ０−Ｄ７それぞれ、に結合している。各フリップフロップの出力端子、例えばフリップフロップ７３６の端子Ｑ０−Ｑ６は、各トランジスターのベース、例えばダーリントンアレイ７２６の入力トランジスターのベースなどに結合している。フリップフロップ７３６のCLocKおよびnotMasterReset端子は、システムのnotLEDSおよびnotRESETラインのそれぞれに結合している。フリップフロップ７３６のCLK端子は１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続を介してアースにも接続している。フリップフロップ７３６のＶＣＣ端子は３．３ＶＣＣに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【００９５】
図１０Ａ〜図１０Ｆを参照すると、ユーザーインターフェース１８は、システム情報を介護者へ表示しておよび介護者から情報を取得するためのＬＣＤインターフェースを含む。第一オクタルトライステート（3-state）バッファーアレイ７３８、例えば、トライステート出力のFairchildの74HCT244オクタルバッファー／ラインドライバー、および第二オクタルトライステートバッファーアレイ７４０、例えば、トライステート出力のFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ラインドライバー、が並列に作動して、ＬＣＤから入力および出力情報をシステムデータバスへ転送する。
【００９６】
バッファーアレイ７３８の入力端子Ａ１−Ａ８およびバッファーアレイ７４０の出力端子Ｙ１〜Ｙ８は、システムのアドレスバスラインＤ８〜Ｄ１５にそれぞれ結合している。バッファーアレイ７３８の出力端子Ｙ１〜Ｙ８およびバッファーアレイ７４０の入力端子Ａ１−Ａ８は、システムのLCD-D0, LDC-D1, LCD-D2, LCD-D3, LCD-D4, LCD-D5, LCD-D6,およびLCD-D7ラインにそれぞれ結合している。システムのLCD-D0からLCD-D7ラインは、フィルターアレイ７４２の対の各１００ｐＦ／１００オームフィルターを介してＬＣＤコネクター７４４のピン６〜１３に結合している。
【００９７】
バッファーアレイ７３８、７４０のVCCおよびGrouND端子はシステムの３．３VCCラインおよびアースにそれぞれ接続している。更に、バッファーアレイ７３８、７４０のVCC端子は各０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。システムのnotLCDおよびnotWRラインは２−入力オアゲートの入力に結合され、２−入力オアゲートの出力はアレイバッファー７３８のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子に結合している。同様に、システムのnotLCDおよびnotRDラインは２−入力オアゲートの入力に結合され、２−入力オアゲートの出力はアレイバッファー７４０のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子に結合している。
【００９８】
システムのnotLCDラインはＤ型フリップフロップ７４６、図示するようにFairchildの74HCT74 Dual Ｄ型フリッププロップ、の入力端子Ｄにも結合される。システムのCLKOUTラインはフリップフロップ７４６のClocK端子に結合して、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列な組合せを介してアースに接続している。フリップフロップ７４６のGRounDおよびVCC端子は、アースに接続してシステムの5VCCラインにそれぞれ結合している。フリップフロップ７４６のCLeaRおよびPReset端子は、それぞれの１キロオーム抵抗器を介してシステムのVCCおよび5VCCラインにそれぞれ結合している。
【００９９】
フリップフロップ７４６の出力端子、Ｑ、およびシステムのnotLCDラインは2-inputアンドゲートの入力に結合している。notLCDラインは１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続を介してアースにも接続している。アンドゲートの出力はシステムのnotDeLaY-LCDラインに結合している。システムのnotWR,notRD,A0,notDLY-LCD,およびnotRESETラインは、オクタルバッファーアレイ７４８、図示するトライステート出力のFairchildの74HCT244オクタルバッファー、の各入力端子Ａ１〜Ａ５に結合している。
【０１００】
バッファーアレイ７４８の入力Ａ６−Ａ８は、各々の１００キロオーム抵抗器を介して接地される。バッファーアレイ７４８のnot1OutputEnable,not2OutputEnable,およびGrounD端子は、接地される。バッファーアレイ７４８の電圧端子（voltage terminal）、VCC、はシステムの5VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介して接地される。バッファーアレイ７４８の出力端子、Ｙ１〜Ｙ５、はシステムのnotLCD-WRITE,notLCD-READ,LCD-A,notLCD-ChipSelect,およびnotLCD-RESETラインに結合され、それらはそれぞれの１００ｐＦ／１００オームフィルター（例えば、約１０ＭＨｚで調整されたフィルター）を介してコネクター７４４のピン３、２、４、５、および１のそれぞれに結合される。四つのフィルターはフィルターアレイ７４３に含まれる。
【０１０１】
コネクター７４４にはコントラスト調整のための接続が含まれる。コントラスト調整の電力は、逆相チャージポンプ（inverting charge pump）７５０、例えば調整可能なMaximのMAX868タイプ２×逆相チャージポンプ、により提供される。ポンプ７５０のnotSHutDoWnおよびvoltageINput端子は、システムの5VCCラインに結合している。ポンプ７５０のPowerGrouNDおよびanalogGrouND端子は、システムのアースに接地される。別個の０．１μＦコンデンサーが、ポンプ７５０の浮遊コンデンサー２＋とコンデンサー２−端子と、コンデンサー１＋とコンデンサー１−端子との間に結合される。ポンプ７５０のＣ１＋端子は、０．１μＦコンデンサーを介して第一整流ダイオードの陽極および第二整流ダイオードの陰極に結合している。
【０１０２】
第一ダイオードの陰極は、ポンプ７５０のOUTput端子に結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに結合している。第二ダイオードの陽極は、１．０μＦコンデンサーを介してアースに、１０キロオーム抵抗ポット（resistor pot）の第一端子に、および３７４キロオーム抵抗を介してポンプ７５０のFeedBack端子に結合している。ポンプ７５０のＦＢ端子は、１００キロオーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインにも結合している。第二端子の１０キロオームポットはアースに直接接続される。１０キロオームポットの第一端子および掃引端子（sweep terminal）は、コネクター７４４のピン１６，１７に約１０ＭＨｚに調整された別個のフィルターを介してそれぞれ結合している。
【０１０３】
図１１Ａ〜図１１Ｃを参照すると、システム１４、１６は別個のシリンジ駆動モータ７２、１７２の制御をそれぞれ含む。これらの制御の一つのみが説明されるが、特に記載が無い限り、他と概して同様であると理解される。システムのnotSTEPPERSラインはオクタルＤ型フリップフロップ７５２、図示するようにFairchildの74VHC273 オクタルＤ型フリップフロップ、のClocK端子に結合している。フリップフロップ７５２のVCC,GrounD,およびMasterReset端子は、システムの３．３VCCライン、ground、systemnotRESET端子にそれぞれ結合している。更に、フリップフロップ７５２のVCC端子は０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。
【０１０４】
フリップフロップの入力端子、Ｄ０−Ｄ７、はシステムのデータバスＤ０〜Ｄ７にそれぞれ結合している。フリップフロップ７５２の出力端子Ｑ０，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，およびＱ５は、例えばＳＧＳ−ＴｈｏｍｓｏｎのL297ステッパー電動機コントローラ、のステッパー電動機コントローラ７５４のDIRection,HALF/notFULL,notRESET,CONTROL,およびENABLE端子のそれぞれに結合している。コントローラ７５４のVCC, GrounD,およびSTEP端子は、システムの5VCC, ground,およびSTEP2ラインにそれぞれ結合している。更に、コントローラ７５４のVCC端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。コントローラ７５４のOSCillator端子は、３，３００ｐＦコンデンサーを介してアースに接続して、２２．１キロオーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインに接続している。
【０１０５】
駆動モータ７２と関連しているコントローラ７５４のSYNChronize端子は、駆動モータ７１２のコントローラ回路に結合している。コントローラ７５４のVoltageREFerence端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、および１キロオーム抵抗ポットのワイパーに結合している。この１キロオーム抵抗ポットの第一端子はシステムの5VCCラインに結合して、第二端子はシステムのアースに接続している。コントローラ７５４のmotorphaseA,motorphaseB,およびnotINHibit1端子は、図示するSGS-Thomson L6203 DMOS全波駆動回路（Full Bridge Driver）の第一全波駆動回路７５６のINPUT1,INPUT2,およびENABLE端子に結合している。コントローラ７５４のmotorphaseC,motorphaseD,およびnotINHibit2端子は、第二全波駆動回路７５８のINPUT1,INPUT2,およびENABLE端子に結合している。コントローラ７５４のSENSe1およびSENSe2端子は、駆動回路７５６、７５８のSENSe端子のそれぞれに、各２２．１キロオーム抵抗器を介して結合している。コントローラ７５４のSENSe1およびSENSe2端子は各１００ｐＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【０１０６】
駆動回路７５６、７５８のVoltageREFerence端子は、各０．２２μＦコンデンサーを介してアースに接続している。駆動回路７５６、７５８のVoltageSupply端子はシステムのMOTOR-POWERラインに、それぞれの０．１μＦコンデンサーを介してアースに、それぞれの０．１μＦコンデンサーを介してシステムのMOTOR-GNDラインに結合している。システムのMOTOR-GNDラインは、２２μＦコンデンサーを介してシステムのMOTOR-POWERラインに、および各０．１オーム抵抗器を介して駆動回路７５６、７５８のSENSe端子にも結合している。駆動回路７５６、７５８のSENSe端子は、各４０２キロオーム抵抗器を介して、システムのI-MOTOR-1AおよびI-MOTOR-1Bラインにそれぞれ結合している。システムのI-MOTOR-1AおよびI-MOTOR-1Bラインは、各０．２２μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。
【０１０７】
駆動回路７５６，７５８のOUTput1端子は、各０．０１５μＦコンデンサーを介して、駆動回路７５６，７６８のBOOT1端子に結合している。同様に、駆動回路７５６，７５８のOUTput2端子は、各０．０１５μＦコンデンサーを介して、駆動回路７５６，７６８のBOOT1端子にそれぞれ結合している。駆動回路７５６，７５８のOUT1端子は、それぞれの１０オーム抵抗器および０．０２２μＦコンデンサーの直列接続を介して、駆動回路７５６，７５８のOUT2端子にも結合している。駆動回路７５６のOUT1およびOUT2端子および駆動回路７５８のOUT1およびOUT2端子は、洗浄駆動回路コネクター７６０（flush drive connector）のピン１−４それぞれと、図示するHarris SP723電子保護アレイの、電子保護アレイ７６２のINput3, INput4, INput5,およびINput6端子それぞれに結合している。保護アレイ７６２のVoltage+およびVoltage-端子は、システムのMOTOR-POWERおよびMOTOR-GNDラインにそれぞれ結合している。
【０１０８】
図１２Ａ〜図１２Ｅを参照すると、外傷治療装置１０の電力コントローラが示される。電力コントローラは、８ビットＣＭＯＳマイクロコントローラー７６４、図示のMicrochipのPIC16C622ＥＰＲＯＭベース８ビットＣＭＯＳマイクロコントローラー、を含む。４メガヘルツ（ＭＨｚ）のクロック回路がマイクロコントローラー７６４のOSCillator1/CLocKINおよびOSCillator2/CLocKOUT端子に結合している。この回路は、マイクロコントローラー７６４のOSC1/CLKINおよびOSC2/CLKOUT端子に結合している４ＭＨｚのクリスタルを含む。OSC1/CLKINおよびOSC2/CLKOUT端子は、各２２ｐＦコンデンサーを介してアースにも接続している。マイクロコントローラー７６４のRportA0/ANaloginput0およびRportA1/ANaloginput1端子は、２２．１キロオーム抵抗器および０．０１μＦコンデンサーの並列組合せをそれぞれ介してアースに接続している。RA0/AN0およびRA1/AN1端子は、別個の１００キロオーム抵抗器をそれぞれ介して、システムのPSおよび+12ラインに結合している。
【０１０９】
マイクロコントローラー７６４のRportA4/TOCK1,VDD,およびVSS端子は、システムのPWR-DNライン、システムのPPIC-VDDライン、およびアースにそれぞれ接続している。RportB0/INTerrupt端子は１０キロオーム抵抗器を介してアースに結合している。残りのＢポート端子、RB1-RB7、およびnotMasterCLeaR端子は、システムのPWR-SRC,PS-EN,BATT-EN,GG-DI,GG-DD,GG-CLK,BP-DQ,およびPPIC-VDDラインにそれぞれ、各１０キロオーム抵抗器を介して結合している。システムのPPIC-VDDラインは、１．０μＦコンデンサーを介してアースにも接続されて、ＭｉｃｒｅｌのMIC5200低ドロップアウト調整器などのリニアー電圧調整器７６６の出力端子、ピン１およびピン２に結合している。
【０１１０】
調整器７６６の入力端子のピン７および８と、ENable端子は２２μＦコンデンサーを介してアースに接続して、第一および第二ダイオード整流器（rectifier diode）の陰極端子に結合している。更に、調整器７６６のＥＮ端子は０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。第一整流ダイオードの陽極はシステムの+12Vラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチコネクタ７６８のピン１と、マイクロコントローラー７６４のRB0/INT端子に３０．１キロオーム抵抗器を介して結合している。スイッチコネクタ７６８のピン３は第一および第二整流ダイオードの陰極に接続している。第一整流ダイオードの陽極は第三整流ダイオードの陰極に結合して、第三整流ダイオードの陽極はシステムのＰＳラインに結合している、第二整流ダイオードの陽極は３．６ボルトツェナーダイオードの陽極に結合している。３．６ボルトツェナーダイオードの陽極はシステムのBATT+ラインに結合している。
【０１１１】
システムのPS-ENおよびBATT-ENラインはディスクリート増幅器回路７７０，７７２に結合している。ここではPS-EN増幅器回路７７０のみを説明して、特に記載が無い限り、BATT-EN増幅器回路７７２も概して同様であると理解される。システムのＰＳ−ＥＮラインは、１０キロオーム抵抗器および３．５７キロオーム抵抗器の直列接続から成る分圧器回路に結合している。例えばMMBT6427LT1ダーリントントランジスター、のダーリントントランジスターのベースは、分圧器回路の中央タップに結合している。ダーリントントランジスターのコレクターはアースに接続している。ダーリントントランジスターのエミッターはHEXFET MOSFET、図示するようにIRF4905 HEXFETPowerMOSFET、のゲートに１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【０１１２】
HEXFET MOSFETのソース端子（source terminal）は、１０キロオーム抵抗器を介してMOSFETのゲート端子に結合して、ショットキーバリア整流ダイオードの陽極に結合している。ショットキーダイオードの陰極は、増幅器回路７７０においてシステムのＰＳラインに結合して、増幅器回路７７２においてシステムのBATT+ラインに結合している。回路７７０ではPSラインはシステムのBF-PSラインに７アンプフューズを介して結合している。BF-PSラインは電力入力コネクター（power entry connector）のピン１に結合している。電力入力コネクターのピン２は、０．１μＦコンデンサーを介してピン１に結合して、システムのMOTOR-GNDライン、およびアースに結合している。回路７７２では７アンプフューズおよび電力入力コネクターは省略される。
【０１１３】
増幅器回路７７０、７７２のHEXFET MOSFETのドレーン端子は、システムのMOTOR-POWERおよび+12Vラインに結合している。システムの+12Vラインは、２２μＦコンデンサーを介してアースに接続して、ショットキー障壁ダイオードの陽極に結合している。ショットキーダイオードの陰極は１，５００μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１２Ｖから５Ｖバック調整器７７４のVoltageIN端子、図示するようにLinear TechnologyのLT1076-8逓降（Step-Down）スイッチングレギュレータ、に結合している。調整器７７４のGrouND端子はシステムのアースに接続している。調整器７４４の基準電圧、Vc、端子は１０キロオーム抵抗器および０．０３３μＦコンデンサーで成る直列ＲＣネットワークを介してアースに接続している。
【０１１４】
調整器７４４のVoltageSWitchおよびFeedBack/SENSE端子は、１００マイクロヘンリー（μＨ）インダクターを介して互いに結合している。調整器７４４のVsw端子は、ショットキー障壁ダイオードの陽極にも結合している。このショットキーダイオードの陰極はアースに接続している。調整器７４４のFB/SENSE端子はシステムの5VCCラインに結合して、１８００μＦコンデンサーを介してアースに接続している。システムの5VCCラインは１０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、高電流（high-current）電圧調整器７７６、例えばMicrelのMIC29150-3.3BU 大電流低ドロップアウト調整器（High-Current Low-Dropout Regulator）、のINput端子に結合している。調整器７７６のGrouND端子はアースに接続している。調整器７７６のOUTput端子は、システムの3.3VCCラインに結合して、約１１μＦのキャパシタンスを介してアースに接続している。
【０１１５】
図１３Ａ〜図１３Ｄを参照すると、外傷治療装置１０の電池充電システムが示される。電池充電システムは高速充電コントローラ７７８（fast charge controller）、図示するUnitrode BQ2004H高速充電ＩＣ、を含む。コントローラ７７８のBATteryvoltage端子は、１００キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーから成る並列ＲＣネットワークを介して、アースに接続している。BATT端子は、４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインにも接続している。コントローラ７７８のTemperatureCutOff端子は、１０キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーから成る並列Ｒ−Ｃネットワークを介して、アースに接続している。TCO端子は、３２．４キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインにも結合している。
【０１１６】
コントローラ７７８のTemperatureSense端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT-THERMラインに結合している。BATT-THERMラインは３．５７キロオーム抵抗器を介してアースに接続して、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合している。コントローラ７７８のLED1端子は、システムのDONEラインと、８４５オーム抵抗器を介してＬＥＤ７８０の陽極に結合している。ＬＥＤ７８０の陰極はアースに接続している。
【０１１７】
コントローラ７７８のSeNSeおよびシステムグランド（VSS）端子はアースにも接続している。コントローラ７７８のLED2端子はシステムのFAST-CHGラインに結合している。コントローラ７７８の充電電流制御、MOD、端子は、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムのnotDISABLE-CHGラインに結合して、５．１ボルトツェナーダイオードの陽極に結合している。５．１ボルトツェナーダイオードの陰極はアースに接続している。コントローラ７７８のvoltage supply（VCC）、VoltageSELect、DisplaySELect、およびnotDischargeCoMmanD端子はそれぞれシステムの+5CHGラインに結合している。
【０１１８】
コントローラ７７８のTimerMode1端子は、１キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合している。TM1端子は、アースに接続するか、選択可能なジャンパーを介してシステムの+5CHGラインに直接結合してもよい。コントローラ７７８のTimerMode2端子はシステムのSHORT-CHG-HOLDOFFラインに結合している。TM2端子は、アースに直接接続するか、選択可能なジャンパーを介してシステムの+5CHGラインに結合してもよい。
【０１１９】
システムの+5CHGラインは、電圧調整器７８２、図示するようなＭｉｃｒｅｌのMIC5200-5.0BM 低ドロップアウト調整器、のOUTput端子、ピン１および２、に結合して、１．０μＦコンデンサーを介して調整器７８２のGrouND端子に結合している。調整器７８２のGND端子はアースに接続している。調整器７８２の入力端子、ピン７および８と、ENable端子とは、１．０μＦコンデンサーを介して調整器７８２のGND端子に結合している。
【０１２０】
調整器７８２のＩＮおよびＥＮ端子は、第一および第二整流ダイオードの陰極にも結合している。第一整流ダイオードの陽極はシステムの+12Vラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極はスイッチングレギュレータ７８４、図示するようなLinear TechnologyのLT1171高効率（High Efficiency）スイッチングレギュレータ、のVoltageInput端子に結合して、４７０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、３アンペアフューズを介してシステムのBF-PSラインに結合して、１０キロオーム抵抗器を介してコントローラ７７８のnotINH端子に結合している。
【０１２１】
調整器７８４の作動電圧端子（Vc）は、１キロオーム抵抗器および１μＦコンデンサーの直列接続（series combination）を介してアースに接続している。調整器７８４のGrouND端子もアースに接続している。調整器７８４のVinおよびVoltageSWitch端子は１００μＨインダクターを介して互いに結合している。調整器７８４のVSW端子は、ショットキー障壁整流ダイオード（Schottky barrier rectifier diode）の陽極にも結合している。このショットキーダイオードの陰極はシステムのVBOOSTラインに結合して、３９０μＦコンデンサーを介してアースに結合して、１６．２キロオーム抵抗器を介して調整器７８４のFeedBack端子に結合している。調整器７８４のFeedBack端子は、１．２４キロオーム抵抗器を介してアースにも接続している。
【０１２２】
システムのVBOOSTラインは、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、高電流電圧調整器７８６、MicrelのMIC29302B高電流低ドロップアウト調整器など、のINput端子に結合している。調整器７８６のON/OFFおよびGrouND端子は、システムのnotDISABLE-CHGラインおよびアースにそれぞれ結合している。調整器７８６のOUTput端子は１０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、ショットキーダイオードの陽極に結合している。このショットキーダイオードの陰極はシステムの+BATTラインに結合している。
【０１２３】
調整器７８６のOUTおよびADJust端子は、３２．４キロオーム抵抗器および１．０μＦコンデンサーから成る直列ＲＣネットワークを介して結合している。調整器７８６のＡＤＪ端子は、２００キロオーム抵抗器を介してアースにも結合して、第一整流ダイオードの陰極にも結合している。この第一整流ダイオードの陽極は第二整流ダイオードの陰極および調整器７８４のFB端子に結合している。この第二整流ダイオードの陽極は、演算増幅器７８８、図示するようなNational SemiconductorのLMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail入力出力演算増幅器、の出力端子、ピン１と、４１２キロオーム抵抗器を介して増幅器７８８の反転入力（−）（inverting input）に結合している。
【０１２４】
増幅器７８８の反転入力端子は、４９．９キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。増幅器７８８の正の圧力端子、ピン５、および負の圧力端子、ピン４は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合している。増幅器７８８の非反転端子（＋）（non-inverting）は、９５．５キロオーム抵抗器を介して、演算増幅器７９２、図示するNational SemiconductorのLMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail入力出力演算増幅器の非反転入力（＋）、に結合している。増幅器７９２の非反転端子は、２００キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインにも結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。
【０１２５】
増幅器７９２の非反転入力端子（−）は、２００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。増幅器７９２の反転および出力端子は、１６９キロオーム抵抗器を介して結合している。増幅器７９２の出力端子は、１．０キロオーム抵抗器を介してシステムの-BATTラインにも結合している。増幅器７９２の正の供給電圧、V+、および負の供給電圧、V-、端子は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合して、各０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。
【０１２６】
増幅器７８８の非反転入力端子は、計測増幅器７９０、Burr-BrownのINA128U低電力計測増幅器など、の出力端子にも結合している。増幅器７９０のREFerence端子はアースに接続している。増幅器７９０の正の供給電力および負の供給電力端子は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。７．１５キロオームゲイン調整抵抗器は、増幅器７９０のRG端子間に結合される。
【０１２７】
増幅器７９０の非反転入力端子（＋）はシステムのBATT-およびBATT-SENSEラインに結合している。増幅器７９０の反転端子（−）はアースおよびシステムのMOTOR-GNDラインに接続している。増幅器７９０の非反転入力端子（＋）および反転端子（−）は０．０２５オーム抵抗器を介して結合される。
【０１２８】
システムのBATT-TERMラインは、３．５７キロオーム抵抗器を介してアースに結合して、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合して、電池コネクター７９６のピン３に結合している。システムのBATT+ラインは、７アンペアフューズを介してコネクター７９６のピン１に結合している。システムのBATT-ラインは、コネクター７９６のピン２に結合している。コネクター７９６のピン４はアースに接続している。
【０１２９】
図１４を参照すると、電池充電システムは電池充電モニター７９４、例えば外部充電制御ありのUnitrode BQ2014 ガスゲージＩＣ、も含む。モニター７９４のSEG2/PROG2, SEG3/PROG3, SEG4/PROG4,およびSEG5/PROG5端子は、それぞれの１００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。モニター７９４のDONE端子は、システムのDONEラインおよび２００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。モニター７９４のグランド端子、VSS、はアースに接続している。モニター７９４のVSS端子は、約１．１μＦのキャパシタンスを介して、モニター７９４の供給端子、VCC、にも結合している。モニター７９４のVCCおよびDISCTL端子に１０キロオーム抵抗器が結合している。
【０１３０】
モニター７９４のVCC端子は５．１ボルトのツェナーダイオードの陰極にも結合して、１０キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインにも結合している。この５．１ツェナーダイオードの陰極はアースに接続している。モニター７９４のDisplayInputOutput端子は、第一整流ダイオードの陽極および第二整流ダイオードの陰極に結合している。この第一整流ダイオードの陰極はシステムのBATT+ラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極はアースに接続している。モニター７９４のDIO端子は、１キロオーム抵抗器を介してシステムのBP-DQラインに結合している。システムのBP-DQラインは、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのPPIC-VDDラインに更に結合している。
【０１３１】
モニター７９４のBATTerySENSe端子は、６８１キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインに結合して、０．１μＦコンデンサーおよび６６．５キロオーム抵抗器の平行連結（parallel combination）を介してアースに接続している。モニター７９４のSENSE端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT-SENSEラインに結合している。
【０１３２】
図１５Ａ〜図１５Ｄを参照すると、データバスラインＤ０〜Ｄ７は、オクタル三状態バッファー８２０、例えばトライステート出力のあるFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ライン駆動装置、の出力端子、１Ｙ１−１Ｙ４および２Ｙ１−２Ｙ４、のそれぞれに結合している。バッファー８２０のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子は、システムのnotSWSENSORSラインに結合している。供給電力端子、VCC、は、システムの3.3VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。バッファー８２０の入力端子、１Ａ１−１Ａ４、は、システムのnotSYRINGE2, notHOME2, notEND2, およびnotWASTE2にそれぞれ結合している。バッファー８２０の入力端子２Ａ２−２Ａ４は、システムのnotSYRINGE1, notHOME1,およびnotEND1ラインにそれぞれ結合している。バッファー８２０の入力端子１Ａ１〜１Ａ４および２Ａ２〜２Ａ４は、それぞれの各４７５オーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインに結合している。
【０１３３】
データバスラインＤ８−Ｄ１５は、オクタルトライステートバッファー８２２、例えばトライステート出力のあるFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ライン駆動装置、の出力端子、１Ｙ１−１Ｙ４および２Ｙ１―２Ｙ４にそれぞれ結合している。バッファー８２２のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子は、システムのnotSWSENSORSラインに結合して、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーからなるＲ−Ｃ直列ネットワークを介してアースに接続している。供給電力端子、VCC、は、システムの3.3VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【０１３４】
バッファー８２２の入力端子１Ａ１、１Ａ４、２Ａ１、２Ａ３、および２Ａ４は、システムのnotWASTE1, PWR-ON, PWR-SRC, FAST-CHG,およびCHG-DONEラインにそれぞれ結合している。バッファー８２２の入力端子１Ａ２および１Ａ３は、各１．０キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。バッファー８２２の入力端子２Ａ２は、傾斜スイッチを介してアースにも結合している。入力端子１Ａ１、１Ａ４、および２Ａ２は、それぞれ４７５オーム抵抗器を介してシステム5VCCラインに結合している。
【０１３５】
システムのnotHOME2およびnotEND2ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、フラッシュセンサーコネクターのピン２および６にそれぞれ結合している。コネクター８２６のピン２および６は、電子保護アレイ８３４、図示するESDおよび過電圧保護用のHarrisのSP723電子保護アレイ、のINput3およびINput1端子に結合している。システムのnotSYRINGE2およびnotWASTE2ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、ドレナージおよびシリンジセンサーコネクター８２８のピン１およびピン５にそれぞれ結合している。コネクター８２８のピン１およびピン５は、保護アレイ８３４のINput5およびINput6端子にそれぞれ結合している。
【０１３６】
システムのnotHOME1およびnotEND1ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して洗浄センサーコネクター（flush sensor connector）８３０のピン２およびピン６に結合している。コネクター８３０のピン２およびピン６は、電子保護アレイ８３６、図示するようなESDおよび過電圧保護用のＨａｒｒｉｓのSP723電子保護アレイ、のINput3およびINput1端子それぞれに結合している。システムのnotSYRINGE1およびnotWASTE1ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、ドレナージおよびシリンジセンサーコネクター８３２のピン１およびピン５にそれぞれ結合している。コネクター８３２のピン１およびピン５は、保護アレイ８３６のINput6およびINput5端子それぞれに結合している。
【０１３７】
保護アレイ８３４、８３６のINput4端子は、コネクター８２６、８３０のピン１にそれぞれ結合して、フィルターアレイ８２４の各１，０００ｐＦフィルターを介してシステムの5VCCに結合している。保護アレイ８３４，８３６の供給電圧ピン、V+、およびグランドピンground pins、V-、はシステムの5VCCラインおよびアースにそれぞれ結合している。コネクター８２６、８３０のピン３および７はアースに接続している。コネクター８２６、８３０のピン５は、保護アレイ８３４、８３６のINput2端子にそれぞれ結合して、フィルターアレイ８２４のそれぞれの１、０００ｐＦフィルターを介して5VCCラインに結合している。コネクター８２８、８３２のピン２および６はアースに接続している。
【０１３８】
図１６を参照すると、システム１４、１６はそれぞれ比例弁および真空ポンプを含む。一つの弁コネクター回路および一つの真空ポンプコネクター回路のみ説明するが、特に記載が無い限り、上記の他の物は概して同一であると理解される。システムのMOTOR-GNDラインは１．０μＦコンデンサーを介して、システムの＋１２Ｖラインと、ｐチャネルエンハンスメントモードMOSFET８００、図示するようにTEMICのSI9407ｐチャネルエンハンスメントモードMOSFET、のソース端子と、１０．０キロオーム抵抗器を介してMOSFET８００のゲートとに結合している。システムのVALVE1ラインは、１０．０キロオーム抵抗器を介してダーリントントランジスターのベースに結合している。このダーリントントランジスターのコレクター端子は１キロオーム抵抗器を介してMOSFET８００のゲートに結合して、エミッター端子はアースに接続している。MOSFET８００のドレーンは、１，０００ｐＦフィルター８０４を介して比例弁コネクター８０２のピン１に結合している。システムのMOTOR-GNDラインはコネクター８０２のピン２に結合して、整流ダイオードの陽極に結合している。この整流ダイオードの陰極はコネクター８０２のピン１に結合している。MOTOR-GNDラインはフィルター８０４にも結合している。
【０１３９】
システムのMOTOR-GNDラインは１．０μＦコンデンサーを介してシステムの+12Vラインと、ｐ−チャネルエンハンスメントモードMOSFET８０６、図示するようなTEMIC SI9407ｐ−チャネルエンハンスメントモードMOSFET、のソース端子と、１０．０キロオーム抵抗器を介してMOSFET８０６のゲートとに結合している。図１６に示すように、システムのVACPUMP1ラインは、１０．０キロオーム抵抗器を介してダーリントントランジスターのベースに結合している。このダーリントントランジスターのコレクター端子は、１キロオーム抵抗器を介してMOSFET８０６のゲートに結合して、エミッター端子はアースに接続している。MOSFET８０６ドレーンは、１，０００ｐＦコンデンサーフィルター８１０を介して真空ポンプコネクター８０８のピン１に結合している。システムのMOTOR-GNDラインは、コネクター８０８のピン２と、整流ダイオードの陽極と結合している。この整流ダイオードの陰極はコネクター８０８のピン１に結合している。MOTOR-GNDラインはフィルター８１０にも結合している。
【０１４０】
ここで図１７を参照すると、システムの＋５ＣＨＧラインは１．０μＦコンデンサーを介してアースと接続して、電圧インバーター７９８、図示するようなMAXIMのMAX８７０スイッチキャパシター電圧インバーター、のINput端子と、に結合している。インバーター７９８のOUTput端子は、１．０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、システムの−５ＣＨＧラインに結合している。インバーター７９８の内部発振器コンデンサー１（internal oscillator capacitor）およびコンデンサー２端子は１．０μＦコンデンサーを介して結合される。インバーター７９８のGrouND端子はアースに接続している。
【０１４１】
システムのＴＸＤラインはＲＳ−２３２トランシーバー８１２、図１７に示すようなMAXIMのMAX232E +5V RS-232トランシーバー、のTransmitter1-INput端子に結合している。システムのＲＸＤラインはトランシーバー８１２のReciever1OUTputに結合している。トランシーバー８１２のTransmitter2-INputおよびGrouND端子はアースに接続している。トランシーバー８１２の陽電荷ポンプコンデンサー１＋およびコンデンサー１−端子は０．１μＦコンデンサーを介して結合される。トランシーバー８１２の陰電荷ポンプコンデンサー２＋およびコンデンサー２−端子は０．１μＦコンデンサーを介して結合される。トランシーバー８１２の供給電力端子、ＶＣＣ、はシステムの３．３ＶＣＣラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに結合される。電荷ポンプ電圧端子、Ｖ＋およびＶ−、はシステムの３．３ＶＣＣラインおよびアースそれぞれに、各０．１μＦコンデンサーを介して接続している。トランシーバー８１２のTransmitter1-OUTputおよびReceiver1OUTput端子はコネクター８１６のピン１およびピン２それぞれに、フィルターアレイ８１４の１，０００ｐＦフィルターを介して結合している。コネクター８１６のピン３はアースに接続している。
【０１４２】
システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５は、オクタルＤ型フリップフロップ８１８、図１７に示すようなFairchildの74VHC273オクタルＤ型フリップフロップ、のData0-Data7入力端子にそれぞれ結合している。フリップフロップ８１８のデータ出力端子Ｑ０−Ｑ３はシステムのVACPUMP2、VACPUMP1、ALARM-LO、およびALARM-HIラインそれぞれに結合している。フリップフロップ８１８の供給電圧端子、ＶＣＣ、はシステムの３．３ＶＣＣラインおよび０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。フリップフロップ８１８のnotMasterResetおよびCLocK端子は、システムのCONTROL1およびnotRESETラインそれぞれに結合している。フリップフロップ８１８のCLK端子は、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーから成るＲ−Ｃ直列ネットワークを介してアースに接続している。
【０１４３】
図１７に示すように、システムのV-PIEZOラインは、１００キロオーム抵抗器を介してアースに接続して、４０２キロオーム抵抗器を介してピエゾホーンのＡ端子に結合している。ピエゾホーンのＢ端子はシステムの＋１２Ｖラインに結合している。ピエゾホーンのＡ端子は、１．６９キロオーム抵抗器および１．１３キロオーム抵抗器それぞれを介して、第一および第二ダーリントントランジスターのコレクターにも結合している。第一および第二ダーリントントランジスターのエミッターはアースに接続している。第一および第二ダーリントントランジスターのベースは、それぞれ１０キロオーム抵抗器を介して、システムのALARM-LOおよびALARM-HIラインに接続している。
【０１４４】
ある好適な実施例を参照しながら真空外傷治療装置および外傷に真空外傷治療を施す方法を詳細に説明したが、下記の請求の範囲で記載および規定されるように、装置および方法の変更または改良は本発明の範囲および精神の範囲内である。
【０１４５】
例示する装置は、制限をしない例としてあげられる添付の図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は、患者に装着している包帯に結合している外傷治療装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１の外傷治療装置のブロック図である。
【図３】図３は、図１の外傷治療装置の真空排気サブシステムの概略ブロック図である。
【図４】図４は、図１の真空排気サブシステムのブロック図であり、コントローラを図４に示すより詳細に示している。
【図５】図５は、図１のライン５−５に沿った外傷治療装置の廃棄物キャニスターの断面図である。
【図６】図６は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図７】図７Ａ、図７Ｂは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図８】図８Ａ−図８Ｅは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図９】図９Ａ−図９Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１０】図１０Ａ−図１０Ｆは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１１】図１１Ａ−図１１Ｃは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１２】図１２Ａ−図１２Ｅは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１３】図１３Ａ−図１３Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１４】図１４は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１５】図１５Ａ−図１５Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１６】図１６は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１７】図１７は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to aggressive wound therapy devices, and more particularly to vacuum wound therapy devices. More particularly, the present invention relates to controlling the vacuum applied by a vacuum trauma treatment device.
[Background Art]
[0002]
Medical professionals, such as nurses or doctors, routinely treat patients with surface trauma of various sizes, shapes, and weights. Active wound therapy, as opposed to passive wound therapy, utilizes the regulation of the environment to actively promote healing. It is known that controlling the topical atmosphere in contact with trauma can increase the progress of healing. Several aggressive trauma treatment strategies are known, including hyperbaric therapy, thermal therapy, and negative pressure therapy.
[0003]
In negative pressure therapy, the trauma is exposed to a lower air pressure than the surrounding air pressure. By applying a negative pressure or vacuum to the wound, exudate including dirt and bacteria is extracted from the wound to further promote healing. Some wound dressings are equipped with a device that applies a vacuum to the wound through a bandage to pull out exudate and promote healing. However, it is known that sudden changes in the level of negative pressure applied to open wounds (chronic wounds) can cause patient discomfort.
[0004]
It is also well known to use trauma dressings to promote wound healing. A vacuum bandage is a bandage that has a lid that seals around the wound, under which vacuum acts on the surface of the wound. The vacuum applied to the surface of the wound promotes healing of the chronic wound. Typically, a suction tube is provided to draw up exudate from the wound, and the suction tube may be used to create a vacuum under the lid. If the lid is a plastic lid, as is common, more comfortable for the patient, a perforated packing may be provided under the lid to provide a vacuum space. Further, it is known that heaters in trauma treatment devices promote healing. The following U.S. patents define vacuum or heat treatment, or vacuum and heat treatment bandages and devices. U.S. Patent Nos. 6,095,992, 6,080,189, 6,071,304, 5,645,081, 5,636,643, 5,358,494, 5,298,015 Nos. 4,969,880, 4,655,754, 4,569,674, 4,382,441, and 4,112,947. All of these references are hereby incorporated by reference for the purpose of disclosing the nature of vacuum or heat treatment of such trauma.
[0005]
For example, as shown in US Patent No. 5,645,081 (hereinafter '081), a method of treating tissue damage is provided by applying negative pressure to the trauma. Negative pressure is applied for a sufficient amount of time and scale to promote tissue migration and facilitate wound closure. In FIG. 1 of the '081 patent, an open cell polyester foam section covering the wound, a plastic hollow tube with one end inserted into the foam section and the other end attached to a vacuum pump, Disclosed are an adhesive sheet overlying the section and tubing that creates a seal that can be applied to the skin surrounding the wound and create a vacuum when the suction pump is activated. The '081 patent further teaches the use of negative pressure at 0.1 to 0.99 atmospheres, wherein the air pressure is generally continuous and the air pressure is reduced only when changing the wound dressing. it can. The '081 patent teaches that air pressure is applied periodically with alternating applied and non-applied cycles. In a preferred embodiment, the air pressure is applied or not applied in 5 minute cycles.
[0006]
The following provisional application of the same applicant as the present applicant is also specifically incorporated herein by reference. No. 09 / 369,113, filed on Aug. 5, 1999, entitled Trauma Healing Device; U.S. Application No. 09/369, filed Nov. 29, 2000, entitled Vacuum Vacuum Therapy and Irrigation Dressing. No. 725,352 (Publication No. US-2002-0065494-A1 published on May 30, 2002) and U.S. Application No. 09 / 725,666, filed on November 29, 2000, entitled Trauma Treatment Device. .
[0007]
Various prior art documents teach the significance of vacuum dressings, or applying a vacuum to the surface of chronic wounds. There are also several Russian documents that demonstrate the effectiveness of vacuum therapy. Examples of such prior art documents each discuss the use of a vacuum applied to the wound to promote healing. They are described in "Vacuum therapy in the treatment of acute suppurative diseases of soft tissues and suppurative wound", Davydov et al., Vestn. Khir., September 1988 ("1988"). September 1998)), "Pathenogenic mechanism of the effect of vacuum therapy on the course of the wound process", Davydov et al., Khirurigiia, June 1990 ( "A June 1990 article"), and "Vacuum therapy in the treatment of suppurative lactation mastitis", Davydov et al., Vestn. Khir., November 1986 ("1986 November paper).
[0008]
A Russian paper distinguishes between drainage of trauma and the use of vacuum treatment for healing, and reports that vacuum therapy can clean and detox the trauma faster than conventional open drainage. In a November 1986 article, a vacuum therapy protocol was used in which a treatment was performed at 0.8-1.0 atm during surgery for 20 minutes, followed by a vacuum of 0.1-0.15 atm for 1.5 to 3 hours a day. Two times. These Russian articles teach that the use of negative pressure promotes healing. Russian papers further teach the use of this vacuum method to reduce the number of wounded microorganisms. A June 1990 article teaches that vacuum therapy provides a significant antimicrobial effect. A June 1990 article describes an increase in blood influx into the area around the trauma, thereby increasing the number of leukocytes reaching the area of inflammation. Furthermore, Russian articles teach the use of vacuum therapy to improve local blood circulation. The September 1988 paper teaches that increasing the flow of blood into the trauma area enhances the repair process. A June 1990 article teaches that vacuum treatment promotes the mobilization of plasma, interstitial fluid, and lymph to the trauma. A June 1990 article reports that in trauma treated with vacuum therapy, connective tissue cells and cellular and non-cellular elements appear twice as fast. Subsequent papers and patents extend the benefits of vacuum therapy. Thus, the prior art teaches the benefits and values of vacuum bandages.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0009]
The devices disclosed herein limit the rate of change of the negative pressure applied to the trauma. The caregiver can change the negative pressure value, and the device controls the rate of change of the negative pressure to reduce patient discomfort.
[Means for Solving the Problems]
[0010]
Thus, the illustrated embodiment provides a negative pressure source, a variable flow orifice, a pressure transducer, a vacuum bandage, a controller, and a caregiver interface. The caregiver interface is configured to allow the caregiver to select a negative pressure setting. The caregiver enters a desired or set value of the negative pressure applied to the trauma through the caregiver interface. The controller monitors the pressure transducer and compares its value to a set value. Based on this comparison, the controller adjusts the variable flow orifice. When the caregiver enters a new set point, the controller limits the input to the variable flow orifice to generate an acceptable rate of change of the negative pressure monitored by the pressure transducer.
[0011]
Further, the illustrated embodiment includes a waste canister operably coupled to a negative pressure source. The canister is coupled to the bandage, and when a vacuum is applied to the canister, a vacuum is also applied to the bandage. In some embodiments, the waste canister is a disposable waste canister.
[0012]
The illustrated embodiment further provides a plurality of valves, a canister, and a vacuum pump. Each valve connects one of the vacuum pumps to the associated waste canister. The controller adjusts each valve to define a vacuum level for each associated canister. A plurality of vacuum regulators are also provided, each coupled to a respective valve. Each regulator is configured to define a maximum vacuum level. Each regulator has an air intake that further supplies air to one of the associated pumps. A plurality of converters are provided. Each transducer is coupled between each valve and an associated waste canister for measuring vacuum.
[0013]
Further features and benefits of the present invention will become apparent to those skilled in the art from a consideration of the following detailed description, which illustrates the best mode of the invention currently understood.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0014]
=== Detailed description of drawings ===
1 and 2 show an embodiment of a trauma treatment device 10 using a vacuum rate-of-change controller 20. FIG. In this embodiment, the vacuum rate controller 20 is used with a wound treatment device 10 having a wound cleaning subsystem and wound evacuation subsystems. A suitable trauma treatment device that is modified to use the controller 20 is described in U.S. patent application Ser. No. 09 / 725,666, filed Nov. 29, 2000, and U.S. Pat. No. 09 / 725,352 (U.S. Publication No. US-2002-0065494-A1, published May 30, 2002), the disclosures of which are incorporated herein by reference.
[0015]
The trauma treatment device 10 includes a central unit housing 12, and trauma treatment systems 14 and 16 are mounted on both sides of the housing 12. A user interface 18 is shown positioned between each treatment system 14,16. The central unit housing 12 is configured as a portable unit so that the caregiver can move the device 10 to any location where the patient 26 is located and can be in the vicinity of the trauma and trauma 22. Housing 12 is shown having a handle portion 24 to assist a caregiver in moving the housing. FIG. 1 also shows the trauma treatment system 14 coupled to a bandage 28 attached to the leg of the patient 26. An evacuation tube 32 is connected to both the bandage 28 and the system 14. Further shown is a dispensing tube 30 connected to a Luer-Lok port 34 extending from the syringe 36, which allows for the cleaning and / or dosing of the trauma 22. I do. Syringe 36 is filled with a liquid, typically saline, which is dispensed through tube 30 into bandage 28 and ultimately into trauma 22 beneath bandage 28. The exudate of the wound 22 is drawn up from the bandage 28 via the exhaust pipe 32 and collected in the waste canister 38. It is contemplated that the canister 38 is discarded as soon as it is full and can be replaced with a new canister.
[0016]
Apparatus 10 includes a second system 16 on housing 12 opposite system 14. This configuration is controlled by a single controller 20 located on a single housing 12 despite the fact that two injuries can be treated simultaneously with separate bandages 28,29. The second bandage 29 as part of the system 16 is coupled to the supply pipe 40 and the exhaust pipe 42 to perform the same functions as described for the system 14 (see FIG. 2). A user interface 18 is provided and a caregiver can provide settings and mode information for use by the controller 20 and control one and both of the systems 14, 16 to control one and both of the syringes 36, 236. , And one or both of the bandages 28, 29 can be evacuated. It is contemplated that each wound treatment system 14, 16 operates independently of one another, thereby allowing the caregiver to have the flexibility to provide appropriate different levels of treatment to each wound 22. By positioning the system relative to the user interface 18 on the housing 12, the caregiver can easily interact with the systems 14,16. Although two systems 14, 16 are shown, one of ordinary skill in the art will appreciate that the teachings of the present disclosure can be applied to a single system or multiple systems.
[0017]
The portability of the device 10 allows a caregiver to place the device near the patient 26 in preparation for treatment, no matter where the patient 26 is. To prepare the device 10 for treatment, the caregiver connects the tubing 30 to the bandage 28 and the waste canister 38 to treat one trauma. The caregiver then connects tube 42 to bandage 29 and waste canister 39 to treat the second trauma (see FIG. 2). The caregiver can use the user interface 18 to aspirate exudate from the trauma and treat the patient 26.
[0018]
FIG. 2 shows how the trauma device 10 operates. A controller 20 is provided on the housing 12. As shown, the controller 20 is an electronic control unit that controls the device 10. Controller 20 receives user input from user interface 18 and provides feedback to user interface 18 via lines 44 and 46, respectively. It is believed that the controller 20 processes information from both systems 14,16 and provides appropriate and independent inputs to each system 14,16. The controller 20 also monitors the status of all the various sensors and provides inputs for the valves and the motor to control the value of the negative pressure and the rate of change of the negative pressure, as described in more detail below. As shown, the user interface 18 comprises a conventional graphic liquid crystal display (LCD) and a membrane switch panel.
[0019]
Power supply 48 provides power to controller 20 and all attendant systems within housing 12. Power supply 48 may be a conventional external wall outlet power supply (not shown), or a battery pack power supply (not shown), or a variation of both (eg, a wall outlet power supply with a battery pack power supply). As shown, power supply 48 is a medical grade power supply, providing an output of about 65 watts and a voltage of about 12 VDC. It is contemplated that power supply 48 may be configured for 120 V / 60 Hz or 220-240 V / 50 Hz when using device 10 in the United States or Europe. As shown, the battery power supply is not connected to an external power supply and provides the device with power to operate the power for about 60 minutes. The battery is also considered rechargeable and capable of storing energy when the device is coupled to an external wall outlet.
[0020]
The posture sensor 50 (attitude sensor) is provided in connection with the controller 20 via a line 52. As shown, the position sensor 50 is a tilt switch that provides feedback to the controller 20. As shown, when the switch is in the closed position, the controller 20 continues to operate, but when the switch is opened, the controller 20 shuts down the systems 14,16. For example, the sensor 50 disables the system 14, 16 when the housing 12 is tilted a predetermined amount or more, for example, 45 degrees from vertical in any direction.
[0021]
The controller 20, the user interface 18, the power supply 486, and the position sensor 50 are all common to both systems 14, 16 and are believed to all operate together. Each system 14, 16 further includes a liquid supply subsystem 62, 64 and an evacuation subsystem 66, 68. The liquid supply subsystem 62 includes a syringe 36 having a plunger. As shown, syringe 36 is a standard 60 ml medical syringe using luer lock port 34. The plunger is a conventional plunger and extends into the syringe 36 to supply liquid through the luer lock port 34. As shown, the syringe drive motor 72 is a 12 VDC brushless electric or stepper motor configured to provide rotational energy to a syringe drive 74. When a signal is transmitted from controller 20 to syringe drive motor 72 via line 76, motor 72 applies torque and angular velocity to syringe drive 74, which is a power screw as shown. The power screw converts the rotation of the syringe drive motor 72 into translation. The drive has a guide that limits the plunger interface 78 to movement along one axis. In the illustrated embodiment, the syringe driver 72 moves the plunger interface 78 approximately 5.25 inches (13.3 cm) to remove liquid contained within the syringe 24. Further, as a system, the syringe drive motor 72 and the syringe drive 74 apply a linear force of 27 pounds to the plunger interface 78 at a rate of 1.45 inches per second. The final force created by the liquid flowing out of the syringe 36 creates a positive pressure of 4-PSIG to 6-PSIG at the lesion 22 as shown.
[0022]
Syringe home sensor 84 receives information from plunger interface 78 and provides feedback to controller 20 when a syringe capture mechanism 88 arrives at the home position. A syringe full travel sensor 86 determines that the interior of the syringe 36 has been completely removed when the plunger interface 78 detects that it has reached full travel. When the syringe 36 is removed after the sensor 86 is activated, the controller 20 resets the plunger interface 78 to the home position.
[0023]
When the caregiver places the syringe 36 on the device 10, the syringe capture mechanism 88 holds the syringe 36 in place. Capture mechanism 88 is also configured to allow a caregiver to remove syringe 10 from device 10 when empty. Capture mechanism 88 further includes a syringe sensor 90 to provide feedback to controller 20 via line 92 when syringe 36 is properly held by capture mechanism 88. Controller 20 prevents system 14 from operating if sensor 90 does not detect that syringe 36 is properly held by capture mechanism 88.
[0024]
Connectors 94 and 96 are provided at both ends of the supply pipe 30. One or both connectors 94, 96 block flow from syringe 36 to bandage 28 when closed. Such connectors 94, 96 allow the patient 26 to be separated from the device 10 without removing the bandage 28 or stopping the device 10.
[0025]
A manual port 98 is also attached to the supply tube 30 by an auxiliary tube 100. Port 98 allows a caregiver to attach a supply container to the system and manually dispense liquid into bandage 28. However, port 98 is configured to close when the syringe is not installed, maintaining a closed system.
[0026]
The syringe and drive are illustrated as one method of providing a liquid source and drive for cleaning a wound. Containers other than syringes may also be actuated by the drive to release cleaning fluid towards the surface of the wound. For example, any type of liquid container may be squeezed or reduced in volume by the drive mechanism to release the liquid. Also, the container may be held in a raised position to provide a pressure head for the cleaning liquid.
[0027]
Connectors 104, 106 similar to connectors 94, 96 are provided at both ends of exhaust pipe 32. One or both connectors 104, 106, when closed, impede flow from bandage 28 to waste canister 38. Such connectors 104, 106 allow the patient 26 to be separated from the device 10 without removing the bandage 28 or stopping the device 10.
[0028]
When the waste canister 38 is properly installed in the device 10, the waste canister sensors 116, 118 are engaged. This prevents operation of the device 10 if the canister 38 is not properly installed in the device 10. As shown in FIG. 2, both sensors 116, 118 provide feedback to controller 20 via lines 120, 122 so that a caregiver can confirm that canister 38 is properly installed in device 10.
[0029]
In the embodiment shown, the waste canister 38 is a disposable unit that "clicks" into the side portion 58 of the housing 12 (see FIG. 1). As shown, canister 38 includes a window (not shown) through which liquid can be monitored. As shown, the liquid volume of canister 38 is about 500 ml.
[0030]
In the embodiment where the waste canister 38 is illustrated, the waste canister 38 further includes a hydrophobic filter 108 in communication with both the exhaust 32 and the vacuum pump 110. Such a filter 108 is configured to allow air but not liquid. Thus, as the liquid is drawn into the canister 38, the liquid enters the waste canister 38 and the vacuum is maintained through the filter 108 and the pump 110. As shown, the filter 108 is a 0.2 micron hydrophobic bacteria filter fixed to the rear wall 407 of the canister 38. The hydrophobic filter 108 also acts as a canister full mechanism 114 or valve that shuts off the vacuum supply to the canister 38 when the liquid level exceeds the "full" level. The hydrophobic filter 108 blocks the passage of liquid, so that when the liquid covers the filter 108, the vacuum is also blocked. As shown, if there is no vacuum in the system, the system will shut down.
[0031]
Vacuum pump 110 creates a negative pressure that exists through canister 38. A vacuum exists in some devices, including the vacuum pressure transducer 124, to monitor and control the negative pressure. Transducer 124 is coupled to a line 128 extending from canister 38. Transducer 124 measures the negative pressure at canister 38. Transducer 124 provides feedback to controller 20 via line 128. The controller 20 monitors the negative pressure by comparing the measured value from the converter 124 with a caregiver defined or set value entered into the controller 20 via the user interface 18.
[0032]
The proportional valve 130 is connected to the line 126, through which there is a negative pressure and constitutes a flow orifice 132 (see FIG. 5). As shown, the proportional valve 130 is solenoid controlled. Flow orifice 132 selectively expands or contracts, thereby controlling the vacuum level via subsystem 66. In particular, the controller 20 inputs a signal to the proportional valve 130 based on the vacuum pressure level measured from the feedback of the transducer 124 and comparing that level to a caregiver-defined level. The orifice 132 expands or contracts as needed to create an appropriate level of vacuum. As shown, the proportional valve 130 fully contracts or closes when it does not receive a signal from the controller 20 and, when the appropriate signal from the controller 20 is applied, an exemplary maximum of 2 liters per minute of 250 mmHg (4.83- Expand or open to allow a vacuum of PSIG). The illustrated example of solenoid control valve 130 is a series of standard normally closed proportional solenoid valves available from Parker Hannifin Corporation's Pneutronics division (Hollis, New Hampshire), part number VSONC -__________________________________ Fill blanks with alphanumeric symbols such as model number, body series, elastomeric material, coil resistance, electrical interference and pneumatic interface, respectively. One skilled in the art will appreciate that other controllable valves can be used within the scope of the present disclosure. Other components of the system may also be controlled within the scope of the present disclosure to adjust the vacuum bandage 28 and the rate of pressure change within the vacuum bandage 28.
[0033]
A vacuum regulator 134 is provided on line 126 between proportional valve 130 and pump 110 for mechanical limit control of pump 110. Regulator 134 mechanically establishes the highest level of negative pressure in the system. Accordingly, the vacuum pump 110 cannot physically draw a vacuum above the maximum pressure from the bandage 28. As shown, the highest negative pressure or vacuum is 250 mmHg (4.83-PSIG). Further, when the proportional valve 130 generates a negative pressure below the maximum negative pressure level according to a signal from the controller 20, the port 136 coupled to the regulator 134 opens, allowing the pump 110 to draw more air. Maintain sufficient flow through the pump 110 to prevent damage. A first air filter 137 is operatively associated with port 136 between port 136 and pump 110 to filter particulates from the air before the air reaches pump 110. As shown, the filter 137 is made of glass microfiber having a filtration rate of 25 microns. Second filter 139 is associated with pump 110 and outlet 141. The filter 139 functions as an exhaust muffler for the air exhausted from the pump 110.
[0034]
The vacuum pump 110 is a diaphragm compressor that supplies a vacuum of 250 liters per minute at 250 mmHg (4.83-PSIG) as illustrated. As shown, a vacuum pump 110 is attached to the end of a single 12 VDC brushless motor 138 to drive the pump. However, the pump 110 can be mounted in any other configuration and in any manner as long as the desired negative pressure can be passed through the system 14. It is also contemplated that a vacuum pump external to housing 12 may form part of the control system. For example, many medical facilities have vacuum ports in the vicinity of treating patients, each acting as a system vacuum (aspiration) pump. Thus, the pump 110 in the housing 12 is of a suitable size and it is connected to the facility vacuum pump that provides a vacuum source to the control system.
[0035]
Port 136, filters 137, 139, electric motor 138, vacuum pump 110, and vacuum regulator 134 are all considered to be housed in sound chamber 140. As shown, the interior of the sound chamber 140 is lined with an attenuation foil, such as 3M attenuation foil number 2525. The sound chamber 140 attenuates the vibrational energy generated by these components and helps dissipate the heat generated.
[0036]
As described above, the controller 20, the user interface 18, and the power supply 48 operate in common with both the liquid supply and evacuation subsystems 62, 64 and 66, 68. Providing a second set of independently actuatable subsystems 64, 68 allows a caregiver to use a single device 10 to treat two traumas. Accordingly, the second liquid supply and exhaust subsystems 64, 68 shown in FIG. 2 constitute the same components as described with respect to subsystems 62, 66 and are numbered correspondingly. For example, the syringe motor drive 72 of the subsystem 142 is recognized as the syringe motor drive 172 in the subsystem 64, and the vacuum pump 110 of the subsystem 66 is recognized as the vacuum pump 210 of the subsystem 68.
[0037]
Vacuum 110 applies a negative pressure through waste canister 38 and bandage 14. Then, the liquid and exudate are sucked from the wound 22 to the canister 38 through the tube 32. The hydrophobic filter 108 described in connection with FIG. 2 prevents liquid from leaking and adhering to the pump 110 despite the vacuum being able to pass through the waste canister 38.
[0038]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the waste canister 38 located at the opening in the side surface 58 of the housing 12. Tube 32 is connected to a check valve assembly 400 that is coupled to a recess 402 in the front wall 405 of canister 38. The non-return valve assembly 400 allows the liquid and exudate from the bandage 28 to enter the canister 38 and adhere to the holding space 404 in the canister 38, but the liquid already in the space 404 is removed from the valve 400. Prevent discharge. Thus, when tube 32 is disengaged from valve 400, check valve 400 prevents liquid from leaking. Further, the canister 38 can be discarded without any liquid leakage. The hydrophobic filter 108 is located on the rear wall 407 of the canister 38. A liquid coagulant is provided in the space 404 to reduce the flowability of the exudate. This is a safety measure and reduces the likelihood of liquid splashing or flowing out when the canister 38 (or 39) is opened or broken.
[0039]
Filter 108 within canister 38 is shown having an inlet 41 provided in space 404 and an outlet 412 coupled to connector 416, with a barrier of hydrophobic material 414 between the outlet and the connector. Is provided. As mentioned above, the hydrophobic material prevents the passage of liquid despite the vacuum being able to pass through inlet 410 and outlet 412. The hydrophobic filter 108, like the check valve 400, prevents the passage of liquid when the canister 38 is removed from the housing 12. The outlet 412 of the filter 108 is in communication with the connector 416. Connector 416 is configured to receive and seal outlet 412 when the canister is positioned in the opening. Connector 416 communicates with line 126 and ultimately with pump 110.
[0040]
In the illustrated embodiment, the hydrophobic filter 108 also acts as a canister full mechanism 114 that shuts off a vacuum source to the canister 38 when the liquid level exceeds a “full” level, indicated by reference numeral 420. If the liquid level is below the inlet 410, as indicated by reference numeral 422, the liquid will continue to enter the space 404 via the valve 400. When the liquid level 420 is above the inlet 410, the liquid acts as an air block. Liquid cannot pass through filter 108 and air cannot pass because the liquid level is above inlet 410. This results in a dramatic pressure drop (increase in vacuum) via line 126. As described above, vacuum pressure transducer 124 is coupled to line 126 to measure the negative pressure through canister 38. When such a dramatic pressure drop occurs, transducer 124 provides such data to controller 20 via line 128. The controller 20 then understands that the system will shut down until the full canister is replaced by an empty or partially filled canister.
[0041]
The illustrated vacuum bandage 28 is designed to provide a protective environment around the wound 22. As shown, such dressings last up to seven days without replacement. Bandage 28 includes a rinse and drain orifice (not shown) in the main portion of bandage 28 that communicates with each of tubes 30,32. Such orifices are 0.070 inches (0.18 cm) in diameter as shown. Evacuation subsystem 66 cooperates with the bandage to aspirate liquids and exudates from the surface of wound 22 and collect them in waste canister 38.
[0042]
Examples of bandages 14 are U.S. patent application Ser. No. 09 / 725,352, filed Nov. 29, 2000, entitled "Vacuum Treatment and Irrigation Bandage for Trauma"; No. 10 / 144,504, entitled "Cleaning Dressing", which is incorporated herein by reference in its entirety. It is further contemplated that the control system can be used with other bandages, including bandages having separate cleaning and vacuum ports. Such a bandage is disclosed in US patent application Ser. No. 09 / 369,113, filed Aug. 5, 1999, entitled "Traumatic Therapy Device," which is assigned to the present disclosure and assignee and related assignees. And all disclosures thereof are incorporated herein by reference. Details of the trauma treatment device 10 and other embodiments are described in U.S. patent application Ser. No. 10 / 159,583, filed May 31, 2002, entitled "Traumatic Treatment Device", the entire disclosure of which is herein incorporated by reference. The book has been incorporated.
[0043]
As shown, the caregiver drives the system 14 by the aforementioned means to aspirate exudate from the trauma 22 through the channels and openings of the bandage member 28, packing and film, splitter and exhaust pipes 32, Put in canister 38. The negative pressure applied to the trauma 22 created by the pump 110 can be applied for a period of time determined by the caregiver. After the inhalation period, the caregiver may stop the negative pressure.
[0044]
Device 10 is a portable, easy-to-use local system with features that facilitate the delivery of standard trauma treatments with the intention of providing a protective / closed environment. The device 10 treats two independently controlled traumas. The device 10 applies a negative pressure to the trauma 22 and the caregiver can set the negative pressure level. As shown, the negative pressure changes between 25 mmHg and 225 mmHg in 10 mmHg increments. The caregiver can choose between continuous, intermittent (profile), and vacuum modes without vacuum. It is understood that the device 10 may be set to provide different vacuum levels at different times. Apparatus 10 controls the rate of change of negative pressure to reduce patient discomfort. The device 10 may have the ability to pause the negative pressure treatment for a set period of time. The system may provide an audible alarm to notify the caregiver of the reset and start of the vacuum treatment cycle.
[0045]
The device 10 is intended to provide a closed wound healing environment. The device 10 provides an active treatment unit that provides active wound healing drainage and irrigation. For example, the device is intended to be used for pressure ulcers (stage II to stage IV), surgical draining wounds, and leg ulcers.
[0046]
The controller 20 disclosed herein regulates the ability of the vacuum treatment device to provide a negative pressure to the trauma 22 of the patient 26. The negative pressure level can be set by the caregiver using the caregiver interface 18 in the range of 25 mmHg to 225 mmHg in 10 mmHg steps. Controller 20 implements a proportional integral derivative ("PID") 302 control algorithm and pulse width modulation ("PWM") 304 to set the negative pressure applied to bandage 28 Adjust to value level.
[0047]
The caregiver can use the caregiver interface 18 to select between continuous, no pressure, and intermittent (profile) modes. In continuous mode, the caregiver selects the desired vacuum value from the range provided by the system. A desired negative pressure value or a set value is reached by controlling the negative pressure change rate. When the set value is reached, a negative pressure approximately equal to the set value is applied to the trauma 22 until interrupted. As the name implies, in the negative pressure-free mode, no negative pressure is applied to the injury 22. In the profile mode, the controller 20 periodically adjusts the negative pressure applied to the trauma site 22 with two negative pressure values selected by the caregiver.
[0048]
As shown, in the profile mode, the second negative pressure value is less than the first negative pressure value and is between 25 mmHg and 10 mmHg less than the first caregiver negative pressure value. When the first caregiver defined negative pressure value changes between 35 mmHg and 225 mmHg in 10 mmHg increments, the difference between the first and second caregiver defined negative pressure values is set in 10 mmHg increments. As shown, in the profile mode, the system operates for 10 minutes at the first caregiver specified negative pressure value and operates for 3 minutes at the second caregiver specified negative pressure value.
[0049]
During the start or stop of any mode, and during the transition between cycles of the profile mode, the controller 20 adjusts the rate of change of the negative pressure applied to the trauma 22 to gradually increase and decrease the negative pressure. Accordingly, the rate of change of the negative pressure applied to the injury 22 in this manner is controlled.
[0050]
Vacuum subsystem 66 regulates the negative pressure applied to wound dressing 28. The pressure is regulated by a proportional valve 130 under the control of a microprocessor 320. The proportional valve 130 controls the pressure by limiting the flow rate. Microprocessor 320 applies a PWM signal 306 to the solenoid of proportional valve 130 to control the position of the valve. The PWM signal 306 induces the solenoid to open and close the valve quickly, approaching an average position or contraction due to hysteresis and averaging the time of the open period.
[0051]
Vacuum pressure transducer 124 provides feedback to microprocessor 320. The output of the converter 124 is amplified and filtered to remove high frequency sounds such as pump vibrations. The resulting voltage is proportional to the wound vacuum pressure. The voltage is converted to a 12-bit analog-to-digital converter (“ADC”) 310 and extracted at 100 Hz.
[0052]
Microprocessor 320 implements PID control algorithm 302 to adapt the duty cycle of PWM signal 306 to the solenoid of proportional valve 130 until the setpoint pressure is reached. The rise (or fall) time of a system controlled using PID control of a PWM drive signal inherently includes some aspect of controlling the rate of change of the parameter being controlled. This essential control depends on the proportional-integral-derivative gain implemented by PID controller 302. However, the disclosed controller filters the control signal through a filter 308 implemented in microcontroller 320 to further limit and control the rate of negative pressure change to ensure that the rate of negative pressure change does not exceed a desired value. Thus, the actual negative pressure on the trauma 22 is slowly increased or decreased to a set value, as indicated by the transducer signal.
[0053]
In the illustrated embodiment, the vacuum treatment device 10 includes a vacuum source 110, a vacuum bandage 28, a regulator, a pressure transducer 124, a set point circuit 312, and a controller 20. A vacuum source 110 is connected to the vacuum bandage 28 via a line. As shown, pressure transducer 124 is positioned to sense air pressure over trauma 22 to which vacuum bandage 28 is attached. Pressure transducer 124 provides a pressure signal indicative of the air pressure near wound 22. Setpoint circuit 312 provides a setpoint signal indicative of the desired air pressure over wound 22. The setting value circuit 312 is incorporated in the graphical user interface 18. Controller 20 is coupled to set point circuit 312, pressure transducer 124, and regulator 130. The controller 20 controls the adjuster 130 in accordance with the set value signal and the pressure signal to adjust the air pressure near the wound 22.
[0054]
As described above, as shown, the controller 22 controls the regulator 130 to make the air pressure near the wound 22 equal to or approximately equal to the desired pressure. The adjuster 130 is controlled by the controller 20 so that the rate of change in air pressure near the wound 22 is within a desired range. In this manner, the air pressure near the wound 22 is controlled and adjusted until the desired air pressure is reached. By limiting the rate of change of the air pressure near the trauma 22, the discomfort of the patient 26 undergoing vacuum trauma treatment can be reduced.
[0055]
Controller 20 is implemented in microprocessor 320, which is programmed to implement the control algorithm, and implements PID controller 302, filter 308, and PWM signal generator 304. Programs resident in microprocessor 320 also execute other algorithms. The software consists of a foreground task and a background task. The foreground task is performed by the interrupt handler every 10 msec. Control of the vacuum is performed entirely in the foreground, while other things such as screen display and BIT are performed in the background.
[0056]
As shown, microprocessor 320 is a 68332 microcontroller with an internal timer. When the 68332 internal timer expires every 10 msec, the ADC 310 is set up to read the analog input value. After reading all, another interrupt occurs to notify software. This interrupt handler receives the value of ADC 310 and converts it to pressure using memory counts and offsets. Memory counts and offsets are calculated using a zero pressure calibration (read at start) and a factory recorded calibration of 225 mmHg.
[0057]
The desired pressure set by the user and the pressure read from ADC 310 provide an input to the control loop. However, the desired pressure does not immediately correspond to a user-defined value. Instead, the pressure ramps slowly to avoid sudden changes that may cause patient discomfort. The desired pressure is calculated by measuring the time elapsed since the pressure was set, and calculating a delta value such that the pressure change was not more than 7.5 mmHg per second. For example, if the pressure at zero seconds is zero mmHg and the setpoint pressure is 125 mmHg, the desired pressure will be 7.5 mmHg after 1 second, 15 mmHg after 2 seconds, and so on. The desired pressure is recalculated each time the control loop is repeated, ie, every 10 msec, and the desired pressure is increased by 0.075 mmHg with each repetition.
[0058]
The setting of the proportional valve 130 is controlled by adjusting the duty cycle of the 5 kHz square wave at the TPU pin output from the microcontroller 320. The settings that are adjusted every 10 msec are the result of the experimentally derived offset (where vacuum begins to operate) for the proportional valve 130 and the proportional and integral terms.
[0059]
The proportional term is the result of multiplying the error signal by a proportional gain (derived experimentally, currently set to 2), where the error signal is the desired pressure minus the pressure reading (pressure read).
[0060]
The integral term is the result of multiplying the integral gain (derived experimentally, currently set to 0.5) by the running sum of the error signal maintained over all iterations of the control loop. The integral term will not be updated if the proportional valve 130 is at the highest setting and the pressure is still low, or if the lowest proportional valve setting and the pressure is still high. As a result, it is possible to prevent the integral term from making the pressure extremely exceed the target value. When the pressure goes to zero, the integral term is reset.
[0061]
The software has been set up, including the derivative term, but the gain has been experimentally selected to be zero and has no effect on the control loop. The teachings of the present disclosure implement any of a variety of methods that can be used to measure the appropriate gain constant for the implementation of the PID control algorithm, and the method will probably provide a value for the differential gain.
[0062]
Mathematically, the described control algorithm is expressed as follows:
When the pressure is 0mmHg, read cal lo as adc310 value at startup
When pressure is 225mmHg, cal hi is set to adc310 value at factory
cal range = cal hi-cal lo
Pressure measurement = ((raw input of adc-cal lo) * 225) / cal range
Delta t = elapsed timer tick after pressure change (due to user, profile mode, alarm, etc.)
Delta p = (7.5 mmHg * Delta t) / 100 ticks per second
Desired pressure = pressure setting +/- delta p (+/- depends on whether pressure is increasing or decreasing)
The desired pressure is suppressed so as not to exceed the pressure setting
Error signal = desired pressure-measured pressure
Proportional term = proportional gain * error signal
If proportional valve 130 is at its highest setting and pressure is still too low, or if proportional valve 130 is at its lowest setting and pressure is still high, skip the integral sum, otherwise
Integral sum = integral sum + error signal
Integral term = integral gain * integral sum
Proportional valve output value = startup offset + proportional term + integral term
The following is an exemplary computer program in the C programming language that implements the PID control algorithm 302 and the filter 308 to control pressure regulation.
[0063]

[0064]
When the illustrated wound treatment apparatus 10 executes the above-described program, the rate of change of the negative pressure applied to the wound of the patient is controlled. The input parameters of the computer program include the desired pressure of the wound to be pressured and the identification code. Those skilled in the art will appreciate that proper operation of the computer program requires access to a recording location where the latest digitized pressure measurement measured by the pressure transducer 124 is stored.
[0065]
First, the computer program verifies that the legitimate trauma has been identified as a pressure trauma. If a suitable injury has not been identified, the function sends an error message to the user interface stating that an invalid injury has been identified. If an appropriate lesion is identified, a pressure error signal is calculated from the desired pressure using the latest pressure measurement. The function then determines whether the desired pressure is reachable, i.e. if the highest possible pressure has already been reached and is still lower than the desired pressure, or the lowest possible pressure has been reached and the current pressure is lower than the desired pressure. That is still the case. If either of these conditions exists, the integral term of PID controller 302 is not updated. If neither of these conditions is present, the current error term is updated by adding the current error term to the cumulative sum of the error terms since the last time the integral term was reset. The derivative term of the PID controller 302 is calculated by subtracting the last value of the pressure error from the current value of the pressure error. The current value of the pressure error is stored as the last value of the pressure error and used in the next loop.
[0066]
Finally, PID control 302 is performed to provide an unfiltered output value of the duty cycle of the pulse width modulator. If the desired pressure is zero, the unfiltered output value of the duty cycle of the pulse width modulator 304 is set to zero. Otherwise, the unfiltered output value of the duty cycle of pulse width modulator 304 is the final output value plus the product of the error signal and the proportional gain, the product of the integral value and the integral gain, and the derivative value and the derivative gain. Set to the sum of the products. The unfiltered output value is filtered to ensure that the output of the PWM does not induce a pressure change in any direction that is greater than the highest possible pressure change.
[0067]
In the following detailed description, certain integrated circuits and other components having particular circuit types and sources are identified. Often these particular circuit types and source terminal names and pin numbers are referred to. However, this does not mean that the specified circuit alone is a circuit that can be used from the same or any other source that performs the described function. Other circuits are typically available from the same or other sources that perform the described functions. The terminal names and pin numbers for such other circuits may or may not be the same as those displayed on the particular circuit identified herein.
[0068]
Referring to FIG. 6, the pressure sensor circuit of the pressure transducer 124 is shown. As mentioned above, the device 10 has two parallel system circuits that sense the pressure of two different waste collection canisters 38,39. Thus, the circuit description below relating to sensing the pressure of one of the canisters 38, 39 is applicable to both canisters unless otherwise specified. Pressure transducer 124 is illustratively a Sensyn SDX05G2-A pressure transducer, but other pressure transducers, such as Motorola's MPX5050GVP integrated pressure sensor, may be used.
[0069]
The supply voltage terminal, pin 5, of pressure transducer 124 is coupled to a pair of output terminals of voltage regulator 700 of the illustrated MIC 5200 low dropout regulator. The output terminal of the voltage regulator 700 is coupled to the V + terminal of a differential amplifier 702, such as Burr-Brown's INA122U low power instrumentation amplifier. Pin 5 of pressure transducer 124 is connected to ground through a capacitance of 11 microfarads (μF). Pin 2 of pressure transducer 124 is also connected to ground. Output pin 1 of pressure transducer 124 is coupled to the inverting input terminal (-) of transducer 702. Pressure pin 3 of pressure transducer 124 is coupled to a non-inverting input terminal (+) of amplifier 702.
[0070]
The V- and Ref terminals of converter 702 are connected to ground. A 1.24 kilohm (Kohm) gain adjustment resistor is coupled to the RG terminal of the converter 702. The output terminal of converter 702, pin 6, is coupled to the VAC1 line via a 100 kohm resistor. The VAC1 line is connected to ground via a 0.22 μF capacitor. The ground terminal (GrouND terminal) of the voltage regulator 700 is connected to the ground. The input and enable terminals of the voltage regulator 700 are tied to + 12V.
[0071]
Referring to FIGS. 7A-7B, the VAC1 line is coupled to respective input terminals, A1, of two analog-to-digital converters (A / D) 704,706. A / D converters 704 and 706 are exemplary Texas Instruments TLC 2543 A / D converters. The VAC2 line of the pressure converter 229 is coupled to the respective A0 input terminals of the AD converters 704,706. The GrouND terminal and the -REFerence terminal of each AD converter 704, 706 are connected to the ground. The VoltageREFerence1 line of the system is coupled to both + REFerence terminals of the AD converters 704,706. The VREF1 line of the system is connected to ground through a capacitance of about 10 μF and a 4.1 volt Zener diode. The system's VREF1 line is also coupled to the system's A5V line via an 825 ohm resistor.
[0072]
The voltage supply terminals VCC of both ADs 704, 706 are each coupled to the system 5 VCC line via a 10 μF capacitance and connected to ground. System V-BATTery line, I-BATTery line, MOnitor3.3 line, V-PIEZO line, T-BATTery line, MOnitor12 line, MOnitor5 line, MOnitor3.3 line, I-MOTOR-1A line, I-MOTOR-1B The line, the I-MOTOR-2A line, and the I-MOTOR-2B line are a terminal A4 of the AD converter 704, an A5 of the AD converter 704, an A6 of the AD converter 704, an A7 of the AD converter 704, and an AD converter 704. A8 of A / D converter 706, A5 of A / D converter 706, A6 of A / D converter 706, A7 of A / D converter 706, A8 of A / D converter 706, A9 of A / D converter 706, and A9 of A / D converter 706 It is coupled to each of A10.
[0073]
The system's V-BATT line is connected to ground via a parallel RC network consisting of a 0.1 μF capacitor and a 100 kOhm resistor. The V-BATT line is also coupled to the system's BATTery + line via a 402 kOhm resistor. The system T-BATT line is connected to ground via a 0.1 μF capacitor and is coupled to the system BATTERY-THERMAL line via a 402 kOhm resistor. The MON12 line of the system is connected to ground via a parallel combination of a 0.1 μF capacitor and a 10 kOhm resistor. The MON12 line is coupled to the system's +12 Volt line via a 30.1 kOhm resistor.
[0074]
The MON5 line of the system is connected to ground via a parallel RC network of 0.1 μF capacitors and 10 kOhm resistors. The MON5 line is also coupled to the system's 5 VCC line via a 10 kOhm resistor. The MON3.3 line of the system is connected to ground through a 0.1 μF capacitor and is also coupled to the system's 3.3 VCC line through a 100 kOhm resistor. The serial clock line is connected to the InputOututCLocK terminal of both AD converters 704 and 706. The MasterInSlaveOut line of the system is connected to the DataINput terminals of both AD converters 704 and 706.
[0075]
The notAnalogtoDigitalConverterChipSelect0 and notAnalogtoDigitalConverterChipSelect1 lines of the system are connected to the notChipSselect terminals of the AD converters 704 and 706, respectively. The notADCCS0 and notADCCS1 lines of the system are each individually coupled to ground through a serial combination of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor. The DataOutput terminal of the AD converter 704 is coupled to the input terminal 1A of a non-inverting buffer amplifier, a quarter of Fairchild's 74 VHC125 quad buffer 708 shown. The buffer 1 not Output enable terminal of quad buffer 708 is coupled to the system's notADS-CS0 line.
[0076]
The DataOUTput terminal of AD converter 706 is coupled to input terminal 2A of the non-inverting buffer amplifier of buffer 708. The buffer 2notOutputEnable terminal of the quad buffer 708 is coupled to the system's notADC-CS1 line. The output terminals of these buffers, pins 3 and 6 of the quad buffer 708, are coupled to the system's MasterInSlaveOut line. The GG-DataInput line of the system is coupled to another buffer's input terminal, pin 12, of the quad buffer 708. The GG-DI converted to 3V appears at the output terminal of this buffer, pin 11. The notOutputEnable terminal of this buffer is connected to ground via a 1 kohm resistor. The input terminals 3A and 3notOutputEnable of the last buffer are connected to ground.
[0077]
8A-8E, controller 20 includes a microprocessor (μP) 320, which is a Motorola MC68LK332QP μP as shown. The nonInterruptReQuest4, nonInterruptReQuest5, nonInterruptReQuest6, and nonInterruptReQuest7 terminals of the μP320 are coupled to the GG-DI-3V, GG-DO, GG-CLK, and nonNMI lines, respectively, of the system. The TP0, TP1, TP6, TP7, and TP10 terminals of μP320 are coupled to the VALVE2, VALVE1, STEP2, STEP1, and ClocK-TEST lines, respectively, of the system. A 32.768 kilohertz (KHz) clock circuit is coupled to the μP320's eXTernAL and EXTERNAL terminals. This circuit includes a 32.768 KHz crystal, one end of which is coupled to the EXTAL terminal and the other end is coupled to the XTAL terminal via a 332 kohm resistor. Both terminals of the crystal are connected to ground via separate 12 pico-Farad (pF) capacitors. The XTAL and EXTAL terminals are connected to ground via a 10 Mohm resistor.
[0078]
The XFC and VDDSYN terminals of the μP320 are coupled via a parallel circuit, one leg of which includes an 18.2 kohm resistor in series and a 0.1 μF capacitor, and the other leg includes a 0.01 μF capacitor. Terminal VDDSYN is also connected to ground in a parallel combination of a 0.1 μF capacitor, a 0.01 μF capacitor, and a 0.1 μF capacitor. Terminal VDDSYN is coupled to + 3.3VCC through a 100 ohm resistor.
[0079]
The CLKOUT, MISO, MOSI, and SCK lines of the system are coupled to the μP320 CLKOUT, MISO, MOSI, and SCK lines, respectively. The notADC-CS0 and notADC-CS1 lines of the system are coupled to the µP320's notPeripheralChipSelect0 / notSlaveSelect and notPeripheralChipSelect1 terminals, respectively. The notPeripheralChipSelect3 terminal of the μP320 is coupled to the notChipSelect terminal of an electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) module 720, such as a Microchip Technology 25LC320 type 4 kilobit (K) × 8 bit electrically erasable programmable read only memory. .
[0080]
The NotWriteProtect and notHOLD terminals of EEPROM 720 are tied to the system's notEE_WP line. The SerialdataInput and SerialdataOutput terminals of EEPROM 720 are coupled to the MOSI and MISO lines of the system, respectively. The VCC terminal of EEPROM 720 is connected to ground via the system's 3.3 VCC line and a 0.1 μF capacitor. The VSS terminal of the EEPROM 720 is also connected to ground. The SCK terminal of EEPROM 720 is tied to the SCK line of the system.
[0081]
The TransmitData (TXD) and ReceiveData (RXD) lines of the system are coupled to the μP320 TXD and RXD terminals, respectively.
μP320 notInstructionPIPEline / DevelopmentSerialOut, notInstructionFETCH / DevelopmentSerialIn, notBreaKPoinT / DevelopmentSerialCLocK, TSTIME / ThreeStateControl, FREEZE / QUOtientouT, and notHALT pins Are combined. The notRESET terminal of the µP 320 is coupled to the system's notRESET line and to ground via a manual reset jumper.
[0082]
The notRESET terminal of the μP320 is connected to pin 7 of the common ribbon cable connector 710 of the IDC10 connector shown, to the 3.3 VCC line of the system via an 825 ohm resistor, and to a series connection of a junction diode and a 1 kohm resistor. It is also coupled to the data line D3 and to the drain terminal of an N-channel enhancement mode field effect transistor (FET). The supply terminal of the FET is connected to ground, and the gate terminal is coupled to the ReSeT terminal of the microprocessor monitoring circuit 708, the MAX824TELK integrated μP monitoring circuit shown, via a 1 kOhm resistor.
[0083]
The power supply, VCC and Ground terminals of the μP monitor circuit 708 are connected to the system 3.3 VCC line and ground, respectively. The WatchDogInput terminal of the μP monitoring circuit 708 is coupled to the system's notWatchDogSTRoBe line via a 10 kOhm resistor and to the system's CLocKOUT line via a jumper.
[0084]
The notBusERRor terminal of μP320 is connected to pin 2 of connector 710. Pins 1, 3, and 5, Pin 9, Pin 4, Pin 6, Pin 8, and Pin 10 of connector 710 are for system notDS, ground, 3.3 VCC, notBKPT / DSCLK, FREEZE, notIFETCH / DSI and notIPIPE / DSO. It is connected to each line. The address terminals, A0-A19, of the μP 320 are coupled to address bus lines A0-A19 of the system, respectively. The data terminals D0 to D15 of the μP 320 are coupled to data bus lines D0 to D15 of the system, respectively.
[0085]
The Address21 / ChipSelect8, Address22 / ChipSelect9, Address23 / ChipSelect10 terminals of the μP320 are connected to the notSTEPPERS, notSWitchSENSORS, and CONTROL1 lines of the system, respectively. notChipSelectBOOT, notBusRequest / notChipSelect0, notBusGrant / ChipSelect1, and BusGrantACKnowledge / ChipSelect2 are respectively coupled to the notBOOT, notDATA, notRAM, and notRAML lines of the system. The FunctionCode0 / notChipSelect3, FunctionCode1 / notChipSelect4, FunctionCode2 / notChipSelect5 terminals of the μP320 are connected to the notLCD, notSWitchPANEL, and notLEDS lines of the system, respectively.
[0086]
The Read / Write terminal of the μP320 is coupled to the input of a Hex Schmitt inverter, Fairchild's 74VHC14 Hex Schmitt inverter as shown. The output of the Hex-Schmidt inverter is coupled to a first input of a first OR gate, a 74VHC32 quad 2-input OR gate as shown. The second input terminal of the first OR gate is connected to the notDataStrobe terminal of the μP320, and the output terminal of the OR gate is connected to the notReaD line of the system. The R / W and DS terminals of μP320 are also coupled to two input terminals of a second input OR gate. The output terminal of the second OR gate is coupled to the system's notWRite line. The PortE6 / SIZe0, notDataSizeACKnowledge0, notDataSizeACKnowledge1, notAutoVECtor, and MODeCLocK terminals of the μP320 are coupled to the system's notWatchDogSTRoBe, notDSACK0, notDSACK1, notAVEC, and MODCLK lines, respectively. The VoltageSTandBy terminal of μP320 is connected to the ground.
[0087]
The controller 20 includes four memory modules, one of which is a boot block flash memory module 712, an illustrated Intel TE28F800B3B3 volt advanced boot block flash memory. Data terminals D0-D15 of boot block flash memory module 712 are coupled to data bus lines D0-D15 of the system, respectively. The address terminals A0-A18 of the memory module 712 are coupled to the system address bus lines A1-A19, respectively. Further, the A0-A19 lines are each connected to ground through a series combination of a 22 ohm resistor and a 100 pF capacitor. The voltage supply terminals of the memory module 712, VCCQ and VoltageProgram / erasePower are coupled to the system's 3.3 VCC line. The notResetdeepPowerdown, notChipEnable, notOutputEnable, and notWriteEnable terminals of the memory module 712 are coupled to the system's notRESET, notBOOT, notRD, and notWR lines, respectively. The notWriteProtect terminal of module 712 is connected to ground via a 10 kOhm resistor and is tied to the system's 3.3 VCC line via a jumper.
[0088]
Another memory module included in controller 20 is a flash programmable erasable read only memory (PEROM) module 714, the AT29LV256PEROM from Atmel shown. Data terminals D0-D17 of PEROM module 714 are coupled to data bus lines D8-D15 of the system, respectively. Data terminals D0-D17 of PEROM module 714 are coupled to data bus lines D8-D15 of the system, respectively. The address terminals, A0-A14, of the memory module 714 are coupled to the system address bus lines A0-A14, respectively. The notOutputEnable, notChipEnable, and VCC terminals of the memory module 714 are coupled to the system's notRD, notDATA, and 3.3 VCC lines, respectively. The VotingProgram / erasePower terminal of module 714 is tied to either 3.3VCC or notWR of the system via a selectable jumper.
[0089]
Controller 20 includes two 256K static random access storage modules 716, 718, two ISSI IS62LV2568ALL 256K 8-bit static RAMs as shown. The data terminals D0-D7 of the RAM modules 716, 718 are coupled to system data bus lines D0-D7, D8-D15, respectively. Address terminals A0-A17 of RAM module 716 are coupled to address bus lines A1-A18 of the system, respectively. Address terminals A0-A16 of RAM module 718 are coupled to respective address bus lines A1-A17 of the system. The address terminal A17 of the RAM module 718 is coupled to either the system address bus line A18 or A0 via a selectable jumper.
[0090]
The ChipEnable2, OutputEnable, and Read / Write terminals of the RAM modules 716, 718 are coupled to the system's 3.3 VCC, notRD, and notWR lines, respectively. The ChipEnable1 terminals of the RAM modules 716, 718 are coupled to the system's notRRRAML and notRAM lines, respectively. The system's notRD, notDATA, notWR, notRAM, and notRAML lines are each connected to ground through a series combination of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor, respectively.
[0091]
Referring to FIGS. 9A-9D, user interface 18 includes controls for each system 14,16. It will be understood that only one of these controls will be described and the other controls will be the same unless otherwise specified. The switches or buttons on the membrane switch panel are coupled to each of the system's notHOME-KEY, notUPARROW, notDowNARROW, notBACK, notENTER, notFLUSH, notPAUSE, and notSILENCE lines through a set of filter arrays 722, each with a 100 pF / 100 ohm filter. The first filter array 722 is associated with the notHOME-KEY, notUPARROW, notDNARROW, and notBACK lines, and the second filter array 722 is associated with the notENTER, notFLUSH, notPAUSE, and notSILENCE lines. These lines are each coupled to a +3.3 supply voltage via a 3.3 kOhm pull-up resistor. These lines are also coupled to the input terminals 1A1, 1A2, 1A3, 1A4, 2A1, 2A2, 2A3 and 2A4 of Fairchild's 74VHC244 octal buffer 724. Each output terminal 1Y1, 1Y2, 1Y3, 1Y4, 2Y1, 2Y2, 2Y3, and 2Y4 of buffer 724 is coupled to a D0-D7 line of the system, respectively. Each output terminal of another system 14, 16 is coupled to a D8-D15 line of the system.
[0092]
Certain indicators and panel lighting are common to the two systems 14, 16, and include a power indicator, a battery indicator, a silence indicator, a backlight, and the like. The power switch is coupled to the system's notPOWER LED line via a filter tuned to about 10 MHz, which is connected to the collector of the transistor via a series 316 ohm resistor, such as the ULN2003 Darlington array 726 from Allegro Microsystems. It is connected to an output terminal IC of a Darlington-coupled pair. The system's notBATTERY LED line is coupled to a series 316 ohm resistor through a filter tuned to about 10 MHz, which is coupled to, for example, terminal 2C of array 726. The system's notSILENCE LED line is coupled to a series 316 ohm resistor through a filter tuned to about 10 MHz, which is coupled, for example, to terminal 3C of array 726. The system's notBacKLIGHT line is coupled to, for example, terminal 4C of array 726.
[0093]
The + 5V 5VCC of the system is coupled to the anodes of indicator LEDs 728, 730, 732, 734. The cathodes of the LEDs 728, 730, 734 are coupled through respective series 316 ohm resistors to the associated terminals 5C, 6C and 7C of the array 726. The cathode of LED 734 is connected to ground via a 316 ohm resistor.
[0094]
The D0-D7 lines of the system are coupled to the input terminals of each flip-flop, for example, the input terminals D0-D7 of Fairchild's 74VHC273 octal D-type flip-flop 736, respectively. The output terminal of each flip-flop, eg, terminals Q0-Q6 of flip-flop 736, is coupled to the base of each transistor, eg, the base of the input transistors of Darlington array 726. The CLocK and notMasterReset terminals of flip-flop 736 are coupled to the system's notLEDS and notRESET lines, respectively. The CLK terminal of flip-flop 736 is also connected to ground through a series connection of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor. The VCC terminal of flip-flop 736 is tied to 3.3 VCC and connected to ground via a 0.1 μF capacitor.
[0095]
Referring to FIGS. 10A-10F, user interface 18 includes an LCD interface for displaying system information to and obtaining information from the caregiver. First octal tristate (3-state) buffer array 738, such as Fairchild's 74HCT244 octal buffer / line driver with tristate output, and second octal tristate buffer array 740, such as Fairchild's 74VHC244 octal buffer with tristate output. / Line drivers operate in parallel to transfer input and output information from the LCD to the system data bus.
[0096]
Input terminals A1-A8 of buffer array 738 and output terminals Y1-Y8 of buffer array 740 are coupled to address bus lines D8-D15 of the system, respectively. The output terminals Y1 to Y8 of the buffer array 738 and the input terminals A1 to A8 of the buffer array 740 are connected to the LCD-D0, LDC-D1, LCD-D2, LCD-D3, LCD-D4, LCD-D5, LCD-D6 of the system. , And LCD-D7 line respectively. The LCD-D0 through LCD-D7 lines of the system are coupled to pins 6-13 of the LCD connector 744 via each 100 pF / 100 ohm filter of the filter array 742 pair.
[0097]
The VCC and Ground terminals of buffer arrays 738, 740 are connected to the system's 3.3 VCC line and ground, respectively. Further, the VCC terminals of the buffer arrays 738 and 740 are connected to ground via respective 0.1 μF capacitors. The notLCD and notWR lines of the system are coupled to the inputs of a two-input OR gate, the outputs of which are coupled to the not1OutputEnable and not2OutputEnable terminals of the array buffer 738. Similarly, the notLCD and notRD lines of the system are coupled to the inputs of a two-input OR gate, and the outputs of the two-input OR gate are coupled to the not1OutputEnable and not2OutputEnable terminals of the array buffer 740.
[0098]
The system's notLCD line is also coupled to the input terminal D of a D flip-flop 746, Fairchild's 74HCT74 Dual D flip-flop, as shown. The CLKOUT line of the system is coupled to the ClocK terminal of flip-flop 746 and is connected to ground through a series combination of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor. The GRounD and VCC terminals of flip-flop 746 are connected to ground and tied to the 5 VCC lines of the system, respectively. The CLeaR and PReset terminals of flip-flop 746 are coupled to the system VCC and 5 VCC lines, respectively, via respective 1 kOhm resistors.
[0099]
The output terminal of flip-flop 746, Q, and the notLCD line of the system are coupled to the input of a 2-input AND gate. The notLCD line is also connected to ground through a series connection of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor. The output of the AND gate is coupled to the system's notDeLaY-LCD line. The system's notWR, notRD, A0, notDLY-LCD, and notRESET lines are coupled to the respective input terminals A1-A5 of the octal buffer array 748, the illustrated Fairchild 74HCT244 octal buffer with tri-state output.
[0100]
Inputs A6-A8 of buffer array 748 are grounded through respective 100 kOhm resistors. The not1OutputEnable, not2OutputEnable, and GrounD terminals of the buffer array 748 are grounded. The voltage terminal, VCC, of the buffer array 748 is coupled to the 5 VCC line of the system and grounded through a 0.1 μF capacitor. The output terminals, Y1-Y5, of the buffer array 748 are coupled to the system's notLCD-WRITE, notLCD-READ, LCD-A, notLCD-ChipSelect, and notLCD-RESET lines, which are each a 100 pF / 100 ohm filter (eg, , A filter tuned at about 10 MHz) to each of pins 3, 2, 4, 5, and 1 of connector 744. The four filters are included in filter array 743.
[0101]
Connector 744 includes a connection for contrast adjustment. Power for contrast adjustment is provided by an inverting charge pump 750, for example, an adjustable MAX868 type 2 × inverting charge pump. The notSHutDoWn and voltageINput terminals of pump 750 are tied to the 5 VCC line of the system. The PowerGrouND and analogGrouND terminals of pump 750 are grounded to system ground. Separate 0.1 μF capacitors are coupled between the floating capacitor 2+ and the capacitor 2-terminal of the pump 750, and between the capacitor 1+ and the capacitor 1-terminal. The C1 + terminal of pump 750 is coupled via a 0.1 μF capacitor to the anode of the first rectifier diode and the cathode of the second rectifier diode.
[0102]
The cathode of the first diode is coupled to the OUTput terminal of pump 750 and is coupled to ground via a 0.1 μF capacitor. The anode of the second diode is coupled to ground via a 1.0 μF capacitor, to the first terminal of a 10 kOhm resistor pot, and to the FeedBack terminal of pump 750 via a 374 kOhm resistor. The FB terminal of pump 750 is also coupled to the system's 5 VCC line through a 100 kOhm resistor. The 10 kilohm pot of the second terminal is connected directly to ground. The first and sweep terminals of the 10 kiloohm pot are each coupled to pins 16 and 17 of connector 744 via separate filters tuned to about 10 MHz.
[0103]
With reference to FIGS. 11A-11C, systems 14, 16 include control of separate syringe drive motors 72, 172, respectively. Although only one of these controls is described, it is understood that it is generally similar to the other, unless otherwise specified. The notSTEPPERS line of the system is coupled to the ClocK terminal of an octal D flip-flop 752, Fairchild's 74VHC273 octal D flip-flop, as shown. The VCC, GrounD, and MasterReset terminals of flip-flop 752 are coupled to the system's 3.3 VCC line, ground, and systemnotRESET terminals, respectively. Further, the VCC terminal of flip-flop 752 is connected to ground via a 0.1 μF capacitor.
[0104]
The input terminals of the flip-flop, D0-D7, are coupled to the system data buses D0-D7, respectively. The output terminals Q0, Q2, Q3, Q4, and Q5 of the flip-flop 752 are connected to, for example, the DIRection, HALF / notFULL, notRESET, CONTROL, and ENABLE terminals of the stepper motor controller 754 of SGS-Thomson's L297 stepper motor controller. Are united. The VCC, GrounD, and STEP terminals of controller 754 are coupled to the 5 VCC, ground, and STEP2 lines of the system, respectively. Further, the VCC terminal of controller 754 is connected to ground via a 0.1 μF capacitor. The OSCillator terminal of the controller 754 is connected to ground via a 3,300 pF capacitor and to the 5 VCC line of the system via a 22.1 kohm resistor.
[0105]
The SYNChronize terminal of controller 754 associated with drive motor 72 is coupled to the controller circuit of drive motor 712. The VoltageREFerence terminal of controller 754 is connected to ground through a 0.1 μF capacitor and is coupled to a 1 kOhm resistor pot wiper. The first terminal of this 1 kOhm resistor pot is coupled to the 5 VCC line of the system, and the second terminal is connected to the system ground. The motorphaseA, motorphaseB, and notINHibit1 terminals of the controller 754 are coupled to the INPUT1, INPUT2, and ENABLE terminals of the first full-wave drive circuit 756 of the illustrated SGS-Thomson L6203 DMOS full-wave driver circuit (Full Bridge Driver). The motorphaseC, motorphaseD, and notINHibit2 terminals of the controller 754 are coupled to the INPUT1, INPUT2, and ENABLE terminals of the second full-wave drive circuit 758. The SENSe1 and SENSe2 terminals of the controller 754 are coupled to respective SENSe terminals of the drive circuits 756, 758 via respective 22.1 kohm resistors. The SENSe1 and SENSe2 terminals of controller 754 are connected to ground via respective 100 pF capacitors.
[0106]
The VoltageREFerence terminals of the driving circuits 756 and 758 are connected to the ground via respective 0.22 μF capacitors. The VoltageSupply terminals of the drive circuits 756, 758 are coupled to the MOTOR-POWER line of the system, to ground via respective 0.1 μF capacitors, and to the MOTOR-GND line of the system via respective 0.1 μF capacitors. The system's MOTOR-GND line is also coupled to the system's MOTOR-POWER line via a 22 μF capacitor and to the SENSe terminals of the drive circuits 756, 758 via each 0.1 ohm resistor. The SENSe terminals of the drive circuits 756, 758 are coupled to the system's I-MOTOR-1A and I-MOTOR-1B lines, respectively, via respective 402 kOhm resistors. The I-MOTOR-1A and I-MOTOR-1B lines of the system are also connected to ground via 0.22 μF capacitors each.
[0107]
The OUTput1 terminals of drive circuits 756 and 758 are coupled to the BOOT1 terminals of drive circuits 756 and 768 via respective 0.015 μF capacitors. Similarly, the OUTput2 terminals of the drive circuits 756, 758 are coupled to the BOOT1 terminals of the drive circuits 756, 768 via respective 0.015 μF capacitors. The OUT1 terminals of the drive circuits 756, 758 are also coupled to the OUT2 terminals of the drive circuits 756, 758 via a series connection of a respective 10 ohm resistor and a 0.022 μF capacitor. The OUT1 and OUT2 terminals of the drive circuit 756 and the OUT1 and OUT2 terminals of the drive circuit 758 are respectively connected to pins 1-4 of the flush drive connector 760 and the electronic protection array 762 of the Harris SP723 electronic protection array shown. INput3, INput4, INput5, and INput6 terminals. The Voltage + and Voltage- terminals of the protection array 762 are coupled to the system's MOTOR-POWER and MOTOR-GND lines, respectively.
[0108]
Referring to FIGS. 12A-12E, a power controller of the wound treatment device 10 is shown. The power controller includes an 8-bit CMOS microcontroller 764, the Microchip PIC16C622 EPROM-based 8-bit CMOS microcontroller shown. A 4 megahertz (MHz) clock circuit is coupled to the OSCillator1 / CLocKIN and OSCillator2 / CLocKOUT terminals of the microcontroller 764. This circuit includes a 4 MHz crystal coupled to the OSC1 / CLKIN and OSC2 / CLKOUT terminals of the microcontroller 764. The OSC1 / CLKIN and OSC2 / CLKOUT terminals are also connected to ground via respective 22 pF capacitors. The RportA0 / ANaloginput0 and RportA1 / ANaloginput1 terminals of the microcontroller 764 are connected to ground via a parallel combination of a 22.1 kohm resistor and a 0.01 μF capacitor, respectively. The RA0 / AN0 and RA1 / AN1 terminals are coupled to the system's PS and +12 lines via separate 100 kOhm resistors, respectively.
[0109]
The RportA4 / TOCK1, VDD, and VSS terminals of the microcontroller 764 are connected to the PWR-DN line of the system, the PPIC-VDD line of the system, and ground, respectively. The RportB0 / INTerrupt terminal is tied to ground via a 10 kOhm resistor. The remaining B port pins, RB1-RB7, and notMasterCLeaR pins are connected to the PWR-SRC, PS-EN, BATT-EN, GG-DI, GG-DD, GG-CLK, BP-DQ, and PPIC-VDD lines of the system. , Each connected via a 10 kOhm resistor. The PPIC-VDD line of the system is also connected to ground through a 1.0 μF capacitor and is coupled to the output terminals, pins 1 and 2, of a linear voltage regulator 766, such as a Microl MIC5200 low dropout regulator. I have.
[0110]
The input terminals pins 7 and 8 of the regulator 766 and the ENable terminal are connected to ground via a 22 μF capacitor and are coupled to the cathode terminals of the first and second diode rectifiers. Further, the EN terminal of the regulator 766 is connected to ground via a 0.1 μF capacitor. The anode of the first rectifier diode is connected to the + 12V line of the system. The anode of the second rectifier diode is coupled to pin 1 of the ON / OFF switch connector 768 and the RB0 / INT terminal of the microcontroller 764 via a 30.1 kohm resistor. Pin 3 of switch connector 768 is connected to the cathodes of the first and second rectifier diodes. The anode of the first rectifier diode is connected to the cathode of the third rectifier diode, the anode of the third rectifier diode is connected to the PS line of the system, the anode of the second rectifier diode is the anode of a 3.6 volt zener diode. Is bound to. The anode of the 3.6 volt zener diode is tied to the BATT + line of the system.
[0111]
The PS-EN and BATT-EN lines of the system are coupled to discrete amplifier circuits 770,772. Here, only the PS-EN amplifier circuit 770 is described, and it is understood that the BATT-EN amplifier circuit 772 is generally the same unless otherwise specified. The PS-EN line of the system is coupled to a voltage divider circuit consisting of a 10 kOhm resistor and a 3.57 kOhm resistor in series. The base of the Darlington transistor, for example the MMBT6427LT1 Darlington transistor, is coupled to the center tap of the voltage divider circuit. The collector of the Darlington transistor is connected to ground. The emitter of the Darlington transistor is coupled to the gate of a HEXFET MOSFET, IRF4905 HEXFETPowerMOSFET, as shown, via a 1 kOhm resistor.
[0112]
The source terminal of the HEXFET MOSFET is coupled to the gate terminal of the MOSFET via a 10 kOhm resistor and to the anode of the Schottky barrier rectifier diode. The cathode of the Schottky diode is coupled to the system PS line at amplifier circuit 770 and to the system BATT + line at amplifier circuit 772. In circuit 770, the PS line is coupled to the system's BF-PS line via a seven amplifier fuse. The BF-PS line is coupled to pin 1 of the power entry connector. Pin 2 of the power input connector is coupled to pin 1 via a 0.1 μF capacitor and to the MOTOR-GND line of the system and to ground. In circuit 772, the seven amplifier fuse and power input connector are omitted.
[0113]
The drain terminals of the HEXFET MOSFETs of the amplifier circuits 770, 772 are coupled to the system's MOTOR-POWER and + 12V lines. The + 12V line of the system is connected to ground through a 22 μF capacitor and is coupled to the anode of a Schottky barrier diode. The cathode of the Schottky diode is connected to ground via a 1500 μF capacitor, the VoltageIN terminal of a 12V to 5V buck regulator 774, the LT1076-8 Step-Down switching regulator of Linear Technology as shown, Is bound to. The GrouND terminal of the regulator 774 is connected to the system ground. The reference voltage, Vc, terminal of regulator 744 is connected to ground via a series RC network consisting of a 10 kOhm resistor and a 0.033 μF capacitor.
[0114]
The VoltageSWitch and FeedBack / SENSE terminals of regulator 744 are coupled together via a 100 microHenry (μH) inductor. The Vsw terminal of regulator 744 is also coupled to the anode of the Schottky barrier diode. The cathode of this Schottky diode is connected to ground. The FB / SENSE terminal of the regulator 744 is coupled to the 5 VCC line of the system and is connected to ground through a 1800 μF capacitor. The 5 VCC line of the system is connected to ground through a 10 μF capacitor to provide a high-current voltage regulator 776, such as Micrel's MIC29150-3.3BU High-Current Low-Dropout Regulator. ), Are connected to the INput terminal. The GrouND terminal of the adjuster 776 is connected to ground. The OUTput terminal of regulator 776 is coupled to the system's 3.3 VCC line and is connected to ground through a capacitance of about 11 μF.
[0115]
Referring to FIGS. 13A to 13D, a battery charging system of the trauma treatment device 10 is shown. The battery charging system includes a fast charge controller 778, a illustrated Unitrode BQ2004H fast charge IC. The BATteryvoltage terminal of controller 778 is connected to ground via a parallel RC network consisting of a 100 kOhm resistor and a 0.1 μF capacitor. The BATT terminal is also connected to the system BATT + line via a 402 kOhm resistor. The TemperatureCutOff terminal of controller 778 is connected to ground via a parallel RC network consisting of a 10 kOhm resistor and a 0.1 μF capacitor. The TCO terminal is also coupled to the system's + 5CHG line via a 32.4 kOhm resistor.
[0116]
The TemperatureSense terminal of controller 778 is connected to ground through a 0.1 μF capacitor and is coupled to the system BATT-THERM line through a 100 kOhm resistor. The BATT-THERM line is connected to ground via a 3.57 kOhm resistor and is connected to the + 5CHG line of the system via a 4.87 kOhm resistor. The LED1 terminal of controller 778 is coupled to the DONE line of the system and to the anode of LED 780 via an 845 ohm resistor. The cathode of LED 780 is connected to ground.
[0117]
The SeNSe and system ground (VSS) terminals of the controller 778 are also connected to ground. The LED2 terminal of the controller 778 is coupled to the FAST-CHG line of the system. The charge current control, MOD, terminal of controller 778 is coupled to the system's notDISABLE-CHG line via a 4.87 kOhm resistor and to the 5.1 volt zener diode anode. The cathode of the 5.1 volt Zener diode is connected to ground. The voltage supply (VCC), VoltageSELect, DisplaySELect, and notDischargeCoMmanD terminals of controller 778 are each coupled to the +5 CHG line of the system.
[0118]
The TimerMode1 terminal of controller 778 is coupled to the system's + 5CHG line via a 1 kOhm resistor. The TM1 terminal may be connected to ground or tied directly to the + 5CHG line of the system via a selectable jumper. The TimerMode2 terminal of controller 778 is coupled to the SHORT-CHG-HOLDOFF line of the system. The TM2 terminal may be connected directly to ground or tied to the + 5CHG line of the system via a selectable jumper.
[0119]
The +5 CHG line of the system is coupled via a 1.0 μF capacitor coupled to the voltage regulator 782, the OUTput terminals of pins MIC5200-5.0BM low dropout regulator, Pins 1 and 2, as shown. It is connected to the GrouND terminal of the device 782. The GND terminal of the regulator 782 is connected to ground. The input terminals of the regulator 782, pins 7 and 8, and the ENable terminal are coupled to the GND terminal of the regulator 782 via a 1.0 μF capacitor.
[0120]
The IN and EN terminals of regulator 782 are also coupled to the cathodes of the first and second rectifier diodes. The anode of the first rectifier diode is connected to the + 12V line of the system. The anode of the second rectifier diode is coupled to the VoltageInput terminal of a switching regulator 784, Linear Technology's LT1171 High Efficiency switching regulator, as shown, and connected to ground via a 470μF capacitor to provide a 3 amp fuse. To the BF-PS line of the system and to the notINH terminal of controller 778 via a 10 kOhm resistor.
[0121]
The operating voltage terminal (Vc) of the regulator 784 is connected to ground via a series combination of a 1 kohm resistor and a 1 μF capacitor. The GrouND terminal of the adjuster 784 is also connected to ground. The Vin and VoltageSWitch terminals of regulator 784 are coupled to each other via a 100 μH inductor. The VSW terminal of regulator 784 is also coupled to the anode of a Schottky barrier rectifier diode. The cathode of this Schottky diode is coupled to the system's VBOOST line, coupled to ground via a 390 μF capacitor, and coupled to the FeedBack terminal of regulator 784 via a 16.2 kOhm resistor. The FeedBack terminal of the regulator 784 is also connected to ground via a 1.24 kohm resistor.
[0122]
The VBOOST line of the system is connected to ground through a 0.1 μF capacitor and is coupled to the INput terminal of a high current voltage regulator 786, such as Micrel's MIC29302B high current low dropout regulator. The ON / OFF and GrouND terminals of the regulator 786 are coupled to the system's notDISABLE-CHG line and ground, respectively. The OUTput terminal of regulator 786 is connected to ground via a 10 μF capacitor and is coupled to the anode of a Schottky diode. The cathode of this Schottky diode is tied to the + BATT line of the system.
[0123]
The OUT and ADJust terminals of regulator 786 are coupled through a series RC network consisting of a 32.4 kohm resistor and a 1.0 μF capacitor. The ADJ terminal of regulator 786 is also coupled to ground via a 200 kohm resistor and to the cathode of the first rectifier diode. The anode of this first rectifier diode is coupled to the cathode of the second rectifier diode and to the FB terminal of regulator 784. The anode of this second rectifier diode is connected to the operational amplifier 788, the output terminal of the LMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail input-output operational amplifier from National Semiconductor, as shown, pin 1 and the amplifier 788 via a 412 kohm resistor. (-) (Inverting input).
[0124]
The inverting input terminal of amplifier 788 is connected to ground through a 49.9 kOhm resistor. The positive pressure terminal, pin 5, and the negative pressure terminal, pin 4, of amplifier 788 are coupled to the system's + 5CHG and -5CHG lines, respectively. The non-inverting terminal (+) of the amplifier 788 is connected through a 95.5 kohm resistor to an operational amplifier 792, a non-inverting LMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail input-output operational amplifier of the National Semiconductor shown. Input (+). The non-inverting terminal of the amplifier 792 is also coupled to the +5 CHG line of the system via a 200 kOhm resistor and to ground via a 0.1 μF capacitor.
[0125]
The non-inverting input terminal (-) of amplifier 792 is connected to ground through a 200 kohm resistor. The inverting and output terminals of amplifier 792 are coupled via a 169 kohm resistor. The output terminal of amplifier 792 is also coupled to the system's -BATT line via a 1.0 kohm resistor. The positive supply voltage, V +, and negative supply voltage, V-, terminals of the amplifier 792 are coupled to the system's +5 CHG and -5 CHG lines, respectively, and are connected to ground via respective 0.1 μF capacitors.
[0126]
The non-inverting input of the amplifier 788 is also coupled to the output of an instrumentation amplifier 790, such as Burr-Brown's INA128U low power instrumentation amplifier. The REFERENCE terminal of amplifier 790 is connected to ground. The positive and negative supply power terminals of the amplifier 790 are coupled to the system's +5 CHG and -5 CHG lines, respectively, and also to ground via a 0.1 μF capacitor. A 7.15 kOhm gain adjustment resistor is coupled across the RG terminal of amplifier 790.
[0127]
The non-inverting input terminal (+) of amplifier 790 is coupled to the system BATT- and BATT-SENSE lines. The inverting terminal (-) of the amplifier 790 is connected to ground and the MOTOR-GND line of the system. The non-inverting input terminal (+) and the inverting terminal (-) of amplifier 790 are coupled through a 0.025 ohm resistor.
[0128]
The BATT-TERM line of the system is coupled to ground via a 3.57 kOhm resistor, coupled to the + 5CHG line of the system via a 4.87 kOhm resistor, and coupled to pin 3 of the battery connector 796 are doing. The BATT + line of the system is coupled to pin 1 of connector 796 via a 7 amp fuse. The BATT- line of the system is coupled to pin 2 of connector 796. Pin 4 of connector 796 is connected to ground.
[0129]
Referring to FIG. 14, the battery charging system also includes a battery charge monitor 794, for example, a Unitrode BQ2014 gas gauge IC with external charge control. The SEG2 / PROG2, SEG3 / PROG3, SEG4 / PROG4, and SEG5 / PROG5 terminals of monitor 794 are connected to ground via respective 100 kOhm resistors. The DONE terminal of the monitor 794 is connected to ground via the DONE line of the system and a 200 kOhm resistor. The ground terminal and VSS of the monitor 794 are connected to the ground. The VSS terminal of monitor 794 is also coupled to the supply terminal of monitor 794, VCC, through a capacitance of about 1.1 μF. A 10 kΩ resistor is coupled to the VCC and DISCTL terminals of monitor 794.
[0130]
The VCC terminal of monitor 794 is also coupled to the cathode of a 5.1 volt zener diode and to the system BATT + line via a 10 kOhm resistor. The cathode of this 5.1 Zener diode is connected to ground. The DisplayInputOutput terminal of monitor 794 is coupled to the anode of the first rectifier diode and the cathode of the second rectifier diode. The cathode of this first rectifier diode is coupled to the BATT + line of the system. The anode of the second rectifier diode is connected to ground. The DIO terminal of monitor 794 is coupled to the system's BP-DQ line via a 1 kOhm resistor. The system's BP-DQ line is further coupled to the system's PPIC-VDD line via a 100 kOhm resistor.
[0131]
The BATTerySENSe terminal of monitor 794 is coupled to the BATT + line of the system via a 681 kohm resistor and to ground via a parallel combination of a 0.1 μF capacitor and a 66.5 kohm resistor. . The SENSE terminal of monitor 794 is connected to ground through a 0.1 μF capacitor and is coupled to the system BATT-SENSE line through a 100 kohm resistor.
[0132]
Referring to FIGS. 15A-15D, data bus lines D0-D7 are output terminals of octal tri-state buffers 820, such as Fairchild's 74VHC244 octal buffer / line driver with tri-state output, 1Y1-1Y4 and 2Y1-2Y4. , Respectively. The not1OutputEnable and not2OutputEnable terminals of buffer 820 are tied to the notSWSENSORS line of the system. The power supply terminal, VCC, is coupled to the system's 3.3 VCC line and is connected to ground via a 0.1 μF capacitor. The input terminals of buffer 820, 1A1-1A4, are coupled to the system's notSYRINGE2, notHOME2, notEND2, and notWASTE2, respectively. Input terminals 2A2-2A4 of buffer 820 are coupled to the notSYRINGE1, notHOME1, and notEND1 lines, respectively, of the system. Input terminals 1A1-1A4 and 2A2-2A4 of buffer 820 are coupled to the 5 VCC line of the system via respective 475 ohm resistors.
[0133]
Data bus lines D8-D15 are coupled to output terminals 1Y1-1Y4 and 2Y1-2Y4, respectively, of an octal tristate buffer 822, such as Fairchild's 74VHC244 octal buffer / line drive with tristate outputs. The not1OutputEnable and not2OutputEnable terminals of buffer 822 are coupled to the system's notSWSENSORS line and are connected to ground through an RC series network of 100 ohm resistors and 100 pF capacitors. The power supply terminal, VCC, is coupled to the system's 3.3 VCC line and is connected to ground via a 0.1 μF capacitor.
[0134]
Input terminals 1A1, 1A4, 2A1, 2A3, and 2A4 of buffer 822 are coupled to the system notWASTE1, PWR-ON, PWR-SRC, FAST-CHG, and CHG-DONE lines, respectively. Input terminals 1A2 and 1A3 of buffer 822 are connected to ground via 1.0 kohm resistors each. Input terminal 2A2 of buffer 822 is also coupled to ground via a tilt switch. Input terminals 1A1, 1A4, and 2A2 are each coupled to the system 5 VCC line via a 475 ohm resistor.
[0135]
The system's notHOME2 and notEND2 lines are coupled to pins 2 and 6 of the flash sensor connector, respectively, through each 10 MHz filter of filter array 824. Pins 2 and 6 of connector 826 are coupled to the INput3 and INput1 terminals of the electronic protection array 834, the illustrated Harris SP723 electronic protection array for ESD and overvoltage protection. The system's notSYRINGE2 and notWASTE2 lines are coupled to pins 1 and 5 of the drainage and syringe sensor connector 828, respectively, through each 10 MHz filter of the filter array 824. Pins 1 and 5 of connector 828 are coupled to INput5 and INput6 terminals of protection array 834, respectively.
[0136]
The notHOME1 and notEND1 lines of the system are coupled to pins 2 and 6 of a flush sensor connector 830 via each 10 MHz filter of filter array 824. Pins 2 and 6 of connector 830 are coupled to the INput3 and INput1 terminals, respectively, of electronic protection array 836, Harris's SP723 electronic protection array for ESD and overvoltage protection as shown. The notSYRINGE1 and notWASTE1 lines of the system are coupled to pins 1 and 5 of the drainage and syringe sensor connector 832, respectively, through each 10 MHz filter of the filter array 824. Pins 1 and 5 of connector 832 are coupled to INput6 and INput5 terminals of protection array 836, respectively.
[0137]
The INput4 terminals of the protection arrays 834, 836 are coupled to pin 1 of connectors 826, 830, respectively, and to the system's 5 VCC via each 1,000 pF filter of filter array 824. The supply voltage pins, V +, and ground pins, V-, of the protection arrays 834, 836 are coupled to the system's 5 VCC line and ground, respectively. Pins 3 and 7 of connectors 826, 830 are connected to ground. Pin 5 of connectors 826, 830 is coupled to the INput2 terminal of protection arrays 834, 836, respectively, and to the 5 VCC line through the respective 1,000 pF filters of filter array 824. Pins 2 and 6 of connectors 828, 832 are connected to ground.
[0138]
Referring to FIG. 16, systems 14, 16 each include a proportional valve and a vacuum pump. Although only one valve connector circuit and one vacuum pump connector circuit are described, it is understood that the other components described above are generally identical unless otherwise specified. The MOTOR-GND line of the system is connected via a 1.0 μF capacitor to the + 12V line of the system, the source terminal of the p-channel enhancement mode MOSFET 800, the TEMIC SI9407 p-channel enhancement mode MOSFET as shown, and a 10.0 kOhm resistor. And the gate of the MOSFET 800. The system's VALVE1 line is coupled to the base of the Darlington transistor via a 10.0 kOhm resistor. The collector terminal of the Darlington transistor is coupled to the gate of MOSFET 800 via a 1 kohm resistor, and the emitter terminal is connected to ground. The drain of MOSFET 800 is coupled to pin 1 of proportional valve connector 802 via a 1,000 pF filter 804. The MOTOR-GND line of the system is coupled to pin 2 of connector 802 and to the anode of the rectifier diode. The cathode of this rectifier diode is coupled to pin 1 of connector 802. The MOTOR-GND line is also coupled to the filter 804.
[0139]
The MOTOR-GND line of the system is connected to the + 12V line of the system via a 1.0 μF capacitor, the source terminal of the p-channel enhancement mode MOSFET 806, the TEMIC SI9407 p-channel enhancement mode MOSFET as shown, and a 10.0 kOhm resistor. To the gate of MOSFET 806 via a rectifier. As shown in FIG. 16, the VACPUMP1 line of the system is coupled through a 10.0 kOhm resistor to the base of the Darlington transistor. The collector terminal of the Darlington transistor is coupled to the gate of MOSFET 806 via a 1 kohm resistor, and the emitter terminal is connected to ground. MOSFET 806 drain is coupled to pin 1 of vacuum pump connector 808 via a 1000 pF condenser filter 810. The system's MOTOR-GND line is coupled to pin 2 of connector 808 and the anode of the rectifier diode. The cathode of this rectifier diode is coupled to pin 1 of connector 808. The MOTOR-GND line is also coupled to filter 810.
[0140]
Referring now to FIG. 17, the +5 CHG line of the system is coupled to ground through a 1.0 μF capacitor and coupled to the voltage inverter 798, the INput terminal of the MAX870 switch capacitor voltage inverter of MAXIM as shown. ing. The OUTput terminal of inverter 798 is connected to ground through a 1.0 μF capacitor and is coupled to the -5CHG line of the system. The internal oscillator capacitor 1 and capacitor 2 terminals of inverter 798 are coupled via a 1.0 μF capacitor. The GrouND terminal of the inverter 798 is connected to the ground.
[0141]
The TXD line of the system is coupled to the Transmitter1-INput terminal of the RS-232 transceiver 812, MAXIM MAX232E + 5V RS-232 transceiver as shown in FIG. The RXD line of the system is coupled to the Receiver1OUTput of transceiver 812. The Transmitter2-INput and GrouND terminals of transceiver 812 are connected to ground. The positive charge pump capacitor 1+ and capacitor 1- terminals of transceiver 812 are coupled via a 0.1 μF capacitor. The negative charge pump capacitor 2+ and capacitor 2- terminals of transceiver 812 are coupled via a 0.1 μF capacitor. The supply power terminal, VCC, of transceiver 812 is coupled to the system's 3.3 VCC line and to ground through a 0.1 μF capacitor. The charge pump voltage terminals, V + and V-, are connected to the system's 3.3 VCC line and ground, respectively, via 0.1 F capacitors. The Transmitter1-OUTput and Receiver1OUTput terminals of transceiver 812 are coupled to Pin 1 and Pin 2 of connector 816, respectively, via a 1,000 pF filter of filter array 814. Pin 3 of connector 816 is connected to ground.
[0142]
Data bus lines D8-D15 of the system are coupled to the Data0-Data7 input terminals of an octal D-type flip-flop 818 and a Fairchild 74VHC273 octal D-type flip-flop as shown in FIG. The data output terminals Q0-Q3 of flip-flop 818 are coupled to the system's VACPUMP2, VACPUMP1, ALARM-LO, and ALARM-HI lines, respectively. The supply voltage terminal, VCC, of flip-flop 818 is connected to ground via the system's 3.3 VCC line and a 0.1 μF capacitor. The notMasterReset and CLocK terminals of flip-flop 818 are coupled to the system's CONTROL1 and notRESET lines, respectively. The CLK terminal of flip-flop 818 is connected to ground via an RC series network consisting of a 100 ohm resistor and a 100 pF capacitor.
[0143]
As shown in FIG. 17, the V-PIEZO line of the system is connected to ground via a 100 kOhm resistor and coupled to the A terminal of the piezo horn via a 402 kOhm resistor. The B terminal of the piezo horn is connected to the + 12V line of the system. The piezo horn A terminal is also coupled to the collectors of the first and second Darlington transistors via a 1.69 kOhm resistor and a 1.13 kOhm resistor, respectively. The emitters of the first and second Darlington transistors are connected to ground. The bases of the first and second Darlington transistors are connected to the system's ALARM-LO and ALARM-HI lines, respectively, via 10 kOhm resistors.
[0144]
Having described in detail the vacuum trauma treatment device and the method of applying vacuum trauma treatment to a trauma with reference to certain preferred embodiments, modifications or improvements of the device and method are set forth and defined in the following claims. Is within the scope and spirit of the invention.
[0145]
The illustrated apparatus is described with reference to the accompanying drawings, which are given by way of non-limiting example.
[Brief description of the drawings]
[0146]
FIG. 1 is a perspective view of a trauma treatment device coupled to a bandage worn on a patient.
FIG. 2 is a block diagram of the wound treatment apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic block diagram of an evacuation subsystem of the wound treatment apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram of the evacuation subsystem of FIG. 1, showing the controller in greater detail than shown in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the waste canister of the wound treatment device taken along line 5-5 of FIG. 1;
FIG. 6 illustrates the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
7A and 7B illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
8A to 8E illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
9A-9D illustrate an implementation of an electrical circuit of a controller of a trauma treatment device.
10A to 10F illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
FIGS. 11A-11C illustrate an implementation of an electrical circuit of a controller of a trauma treatment device. FIGS.
12A to 12E illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
13A to 13D illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
FIG. 14 illustrates the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
15A to 15D illustrate the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
FIG. 16 illustrates the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.
FIG. 17 illustrates the realization of the electrical circuit of the controller of the wound treatment device.

Claims (16)

A vacuum trauma treatment device for applying a negative pressure to a trauma, wherein the vacuum trauma treatment device comprises:
A vacuum bandage configured to flow wound and fluid;
A vacuum source coupled to circulate fluid with the vacuum dressing such that a negative pressure appears at the wound;
A controller for controlling the rate of change of the negative pressure appearing at the wound. The apparatus according to claim 1, wherein
An electrically operated valve electrically connected to the controller and fluidly connected between the vacuum source and the vacuum bandage is further provided. 3. The device according to claim 2, wherein
The controller generates a modulation signal. 3. The device according to claim 2, wherein
The apparatus further includes a pressure transducer connected to the wound so as to be capable of fluid communication and electrically connected to the controller. An apparatus according to claim 4, wherein
The controller executes a PID control algorithm. The apparatus according to claim 5, wherein
The controller implements a filter that limits a control signal generated by a PID control algorithm to a range. A controller for adjusting a negative pressure applied to a patient's trauma via a vacuum bandage fluidly connected to a vacuum source, wherein the controller comprises:
A regulator configured to regulate a negative pressure applied to the wound by the vacuum bandage and the vacuum source in response to a pressure regulation signal;
A pressure transducer arranged to detect negative pressure at the wound and output a pressure signal indicating the negative pressure at the wound;
A set value circuit configured to output a set value signal indicating a desired negative pressure at the location of the injury;
The pressure transducer, the set value circuit, and a control circuit electrically connected to the regulator,
The control circuit generates a pressure adjustment signal according to the pressure signal and the set value signal in order to adjust the negative pressure of the wound to a desired negative pressure while limiting a rate of change of the negative pressure of the wound. . The apparatus according to claim 7, wherein:
The set value circuit is manually adjustable by a caregiver. The apparatus according to claim 7, wherein:
The regulator includes an electrically actuated valve fluidly connected to the bandage and the vacuum source and electrically connected to the control circuit. The device according to claim 9,
The valve is a proportional valve. An apparatus according to claim 10, wherein
The control circuit generates a modulation signal for controlling the valve. A method of providing vacuum trauma treatment to a trauma, the method comprising providing a vacuum bandage in fluid communication with the trauma;
Adjusting the air pressure on the trauma through the vacuum bandage,
Controlling the rate of change of air pressure at the wound. The method according to claim 12, wherein
Measuring the air pressure at the trauma. 14. The method of claim 13, further comprising providing a desired air pressure at the trauma,
The controlling step includes adjusting the air pressure at the wound until the measured air pressure approaches the desired air pressure. 13. The method according to claim 12, wherein the method comprises:
The method further comprises the step of providing a vacuum source in fluid communication with the vacuum bandage. A method of increasing the rate of wound healing by applying a vacuum to the space above the open wound, the method comprising:
Defining a predetermined vacuum pressure level to be achieved in said space;
Sucking said space from a vacuum source, said suction being made via a proportional valve;
The proportional valve is controlled in incremental steps to increase the vacuum to a predetermined pressure.

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